網絡百科新概念
提示
 正文中的藍色文字是詞條,點擊藍色文字可進入該詞條頁面;
 正文中的紅色文字是尚待創建的詞條,點擊紅色文字可進入創建詞條頁面;
 歡迎參與詞條創建或編輯修改!人人為我,我為人人。共同建設中文百科在線,共創知識文明!
zwbkorg
關註微信,獲取更多資訊
阅读 2964 次 历史版本 0个 创建者:小兔子乖乖 (2010/12/21 13:24:17)  最新编辑:小兔子乖乖 (2010/12/21 13:24:17)
葉綠體
拼音:yè lǜ tǐ
英文:chloroplast
目錄[ 隱藏 ]
       葉綠體是綠色植物細胞内進行光合作用的結構,是一種質體。質體有圓形、卵圓形或盤形3種
葉綠體
葉綠體
形態。葉綠體含有葉綠素a、b而呈綠色,容易區别於另類兩類質體──無色的白色體和黄色到紅色的有色體。葉綠素a、b的功能是吸收光能,通過光合作用將光能轉變成化學能。葉綠體扁球狀,厚約2.5微米,直徑約5微米。具雙層膜,内有間質,間質中含呈溶解狀態的酶和片層。片層由閉合的中空盤狀的類囊體垛堆而成,類囊體是形成高能化合物三磷酸腺苷(ATP)所必需。

 

葉綠體的發現

      
       1880年,法國植物學家、植物葉綠體的發現者席姆佩爾證明澱粉是植物光合作用的產物。1883年,
葉綠體的電鏡照片
葉綠體的電鏡照片
他經研究發現澱粉隻在植物細胞的特定部位形成,並將其命名爲葉綠體,席姆佩爾還曾廣泛地游曆了美洲、亞洲和非洲的熱帶地區,對那里的植物進行了考察,並將考察結果發表在1898年出版的《以生理學爲基礎的植物--------地理學》一書中。
       1940年 德國人G. A. KauscheH. Ruska發表了世界第一張葉綠體的電鏡照片。

 

形態與結構

 
       在高等植物中葉綠體象雙凸或平凸透鏡,長徑5~10um,短徑2~4um,厚2~3um。高等植物葉肉細胞一般含50~200個葉綠體,可占細胞質的40%,葉綠體的數目因物種細胞類型,生態環境,生理狀態而有所不同。
       在藻類中葉綠體形狀多樣,有網狀、帶狀、裂片狀和星形等等,而且體積巨大,可達100um。
       葉綠體由葉綠體外被(chloroplast envelope)、類囊體(thylakoid)和基質(stroma)3部分組成,葉綠體含有3種不同的膜:外膜、内膜、類囊體膜和3種彼此分開的腔:膜間隙、基質和類囊體腔。

外被

       葉綠體外被由雙層膜組成,膜間爲10~20nm的膜間隙。外膜的滲透性大,如核苷、無機磷、蔗糖等許多細胞質中的營養分子可自由進入膜間隙。
       内膜對通過物質的選擇性很強,CO2、O2、Pi、H2O、磷酸甘油酸、丙糖磷酸,雙羧酸和雙羧酸氨基酸可以透過内膜,ADP、ATP已糖磷酸葡萄糖及果糖等透過内膜較慢。蔗糖、C5糖雙磷酸酯,C糖磷酸酯,NADP+及焦磷酸不能透過内膜,需要特殊的轉運體(translator)才能通過内膜。
葉綠體
葉綠體

類囊體

      是單層膜圍成的扁平小囊,沿葉綠體的長軸平行排列。膜上含有光合色素和電子傳遞鏈組分,又稱光合膜。
      許多類囊體象圓盤一樣叠在一起,稱爲基粒,組成基粒的類囊體,叫做基粒類囊體,構成内膜系統的基粒片層(grana lamella)。基粒直徑約0.25~0.8μm,由10~100個類囊體組成。每個葉綠體中約有40~60個基粒。
 
      貫穿在兩個或兩個以上基粒之間的沒有發生垛叠的類囊體稱爲基質類囊體,它們形成了内膜系統的基質片層(stroma lamella)。   由於相鄰基粒經網管狀或扁平狀基質類囊體相聯結,全部類囊體實質上是一個相互貫通的封閉系統。類囊體做爲單獨一個封閉膜囊的原始概念已失去原來的意義,它所表示的僅僅是葉綠體切面的平面形態。
 
       類囊體膜的主要成分是蛋白質和脂類(60:40),脂類中的脂肪酸主要是不飽和脂肪酸(約87%),
結構圖
結構圖
具有較高的流動性。光能向化學能的轉化是在類囊體上進行的,因此類囊體膜亦稱光合膜,類囊體膜的内在蛋白主要有細胞色素b6/f複合體、質體醌(PQ)、質體藍素(PC)、鐵氧化還原蛋白、黄素蛋白、光系統Ⅰ、光系統Ⅱ複合物等。

基質

       是内膜與類囊體之間的空間,主要成分包括:碳同化相關的酶類如RuBP羧化酶占基質可溶性蛋白總量的60%。
       葉綠體DNA、蛋白質合成體系:如,ctDNA、各類RNA、核糖體等。
       一些顆粒成分:如澱粉粒、質體小球和植物鐵蛋白等。
 
 

葉綠體的半自主性

       線粒體與葉綠體都是細胞内進行能量轉換的場所,兩者在結構上具有一定的相似性。①均由兩層膜包被而成,且内外膜的性質、結構有顯著的差異。②均爲半自主性細胞器,具有自身的DNA和蛋白質合成體系。因此綠色植物的細胞内存在3個遺傳系統。
       葉綠體DNA由Ris和Plaut 1962最早發現於衣藻葉綠體。ctDNA呈環狀,長40~60μm,基因組的大小因植物而異,一般約200Kb-2500Kb。數目的多少植物的發育階段有關,如菠菜幼苗葉肉細胞中,每個細胞含有20個葉綠體,每個葉綠體含DNA分子200個,但到接近成熟的葉肉細胞中有葉綠體150個,每個葉綠體含30個DNA分子。
 
       和線粒體一樣,葉綠體隻能合成自身需要的部分蛋白質,其餘的是在細胞質激離的核糖體上合成的,必需運送到葉綠體,才能發揮葉綠體應有的功能。已知由ctDNA編碼的RNA和多肽有:葉綠體核糖體中4種rRNA(20S、16S、4.5S及5S),20種(煙草)或31種(地錢)tRNA,約90多種多肽
       由於葉綠體在形態、結構、化學組成、遺傳體系等方面與藍細菌相似,人們推測葉綠體可能也起源於内共生的方式,是寄生在細胞内的藍藻演化而來的。

 

葉綠體的增殖

       在個體發育中葉綠體由原質體發育而來,原質體存在於根和芽的分生組織中,由雙層被膜包圍,含有DNA,
葉綠體
葉綠體
一些小泡和澱粉顆粒的結構,但不含片層結構,小泡是由質體雙層膜的内膜内摺形成的。
 
      在有光條件原質體的小泡數目增加並相互融合形成片層,多個片層平行排列成行,在某些區域增殖,形成基粒,變成綠色原質體發育成葉綠體。
      在黑暗性長時,原質體小泡融合速度減慢,並轉變爲排列成網格的小管的三維晶格結構,稱爲原片層,這種質體稱爲黄色體。黄色體在有光的情況下原片層彌散形成類囊體,進一步發育出基粒,變爲葉綠體。
      葉綠體能靠分裂而增殖,這各分裂是靠中部縊縮而實現的,在發育7天的幼葉的基部2-2.5cm處很容易看到幼齡葉綠體呈啞鈴形狀,從菠菜幼葉含葉綠體少、ctDNA多,老葉含葉綠體多,每個葉綠體含ctDNA少的現象也可以看出葉綠體是以分裂的方式增殖的。
 
       成熟葉綠體正常情況下一般不再分裂或很少分裂。
       高等植物的葉綠體主要存在於葉肉細胞内,含有葉綠素。電鏡觀察表明: 葉綠體外有光滑的雙層單位膜,内膜向内叠成内囊體,若幹内囊體垛叠成基粒。基粒内的某些内囊體内向外伸展,連接不同基粒。連接基粒的類囊體部分,稱爲基質片層;構成基粒的類囊體部分,稱爲基粒片層。
       在個體發育上,葉綠體來自前質體,由前質體發育成葉綠體。




    1
    0
    申明:1.中文百科在线的词条资料来自网友(一些人是某学科领域的专家)贡献,供您查阅参考。一些和您切身相关的具体问题(特别是健康、经济、法律相关问题),出于审慎起见,建议咨询专业人士以获得更有针对性的答案。2.中文百科的词条(含所附图片)系由网友上传,如果涉嫌侵权,请与客服联系,我们将及时给予删除。3.如需转载本页面内容,请注明来源于www.zwbk.org

    词条保护申请

  • * 如果用户不希望该词条被修改,可以申请词条保护
    * 管理员审核通过后,该词条会被设为不能修改

    注意:只有该词条的创建者才能申请词条保护

联系我们意见反馈帮助中心免责声明
Copyright © 2010 zwbk.org 中文百科在线 All rights reserved.京ICP证090285号