葉綠體是綠色植物和藻類(lèi)等真核自養(yǎng)生物細(xì)胞中專(zhuān)業(yè)化亞單元的細(xì)胞器。其主要作用是進(jìn)行光合作用,其中含有的光合色素葉綠素從太陽(yáng)光捕獲能量,并將其存儲(chǔ)在能量?jī)?chǔ)存分子ATP和NADPH,同時(shí)從水中釋放氧氣。然后,它們使用ATP和NADPH,在被稱(chēng)為卡爾文循環(huán)的過(guò)程中從二氧化碳制造有機(jī)分子。
葉綠體是植物細(xì)胞內(nèi)最重要、最普遍的質(zhì)體,它是進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器。葉綠體利用其葉綠素將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,把CO2與水轉(zhuǎn)變?yōu)樘?。葉綠體是世界上成本最低、創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富最多的生物工廠。
葉綠體是三種類(lèi)型的色素體(plastid)之一,其特點(diǎn)是其高濃度的葉綠素(其他兩個(gè)質(zhì)體類(lèi)型是白色體和有色體,含有少量葉綠素并且不能進(jìn)行光合作用)。葉綠體是高度動(dòng)態(tài)的,它們循環(huán)并在植物細(xì)胞內(nèi)四處移動(dòng),并且偶爾分裂成兩個(gè)來(lái)生殖。它們的行為受到環(huán)境因素如光的顏色和強(qiáng)度的強(qiáng)烈影響。
葉綠體和線(xiàn)粒體類(lèi)似,擁有自身的遺傳物質(zhì)DNA,但因其基因組大小有限,是一種半自主細(xì)胞器。其DNA被認(rèn)為是從已被古代真核生物的細(xì)胞吞沒(méi)的有光合作用的藍(lán)菌門(mén)祖先繼承下來(lái)。葉綠體不能由植物細(xì)胞產(chǎn)生,且必須在植物細(xì)胞分裂期間由每個(gè)子細(xì)胞繼承葉綠體。
光合作用是葉綠素吸收光能,使之轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,同時(shí)利用二氧化碳和水制造有機(jī)物并釋放氧的過(guò)程。這一過(guò)程可用下列化學(xué)方程式表示:6CO2+6H2O(光照、酶、葉綠體)→C6H12O6(CH2O)+6O2。其中包括很多復(fù)雜的步驟,一般分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩大階段。
光反應(yīng):這是葉綠素等色素分子吸收,傳遞光能,將光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能,形成ATP和NADPH的過(guò)程。在此過(guò)程中水分子被分解,放出氧來(lái)。
暗反應(yīng):光合作用的下一步驟是在暗處(也可在光下)進(jìn)行的。它是利用光反應(yīng)形成的ATP提供能量,NADPH2還原CO2,固定形成的中間產(chǎn)物,制造葡萄糖等碳水化合物的過(guò)程。通過(guò)這一過(guò)程將ATP和NADPH2,中的活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)換成貯存在碳水化合物中的穩(wěn)定的化學(xué)能。它也稱(chēng)二氧化碳同化或碳同化過(guò)程。這是一個(gè)有許多種酶參與反應(yīng)的過(guò)程。
葉綠體是植物細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所,同時(shí)也是逆境因子作用的敏感位點(diǎn)。逆境脅迫下,植葉綠體內(nèi)的信號(hào)會(huì)逆向調(diào)控細(xì)胞核內(nèi)的基因表達(dá),形成逆向信號(hào)途徑。
葉綠體主要由脂類(lèi)和蛋白質(zhì)分子組成,其結(jié)構(gòu)包括外被、類(lèi)囊體和基質(zhì)三部分。外被由兩層單位膜構(gòu)成,內(nèi)膜物質(zhì)有較強(qiáng)選擇通透性,內(nèi)外膜間有膜間隙。基質(zhì)內(nèi)充滿(mǎn)流動(dòng)狀態(tài)的物質(zhì),含有許多片層結(jié)構(gòu),即類(lèi)囊體,這些類(lèi)囊體互相堆疊形成基粒。類(lèi)囊體膜上含有與光合作用的光反應(yīng)有關(guān)的色素和酶,是光反應(yīng)的場(chǎng)所。葉綠體基質(zhì)中含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶,因此光合作用的暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。
不是所有植物都有葉綠體。葉綠體主要存在于植物的葉肉細(xì)胞、保衛(wèi)細(xì)胞和一些幼嫩的莖細(xì)胞中,但并不是所有植物細(xì)胞都含有葉綠體。例如,洋蔥鱗片葉的表...
葉綠體是綠色植物和藻類(lèi)等真核自養(yǎng)生物細(xì)胞中專(zhuān)業(yè)化亞單元的細(xì)胞器。其主要作用是進(jìn)行光合作用,其中含有的光合色素葉綠素從太陽(yáng)光捕獲能量,并將其存...
沒(méi)有。洋蔥的鱗片葉表皮細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì)里有線(xiàn)粒體和液泡,而植物的葉綠體一般只存在于綠色部分之中,洋蔥的...
線(xiàn)粒體和葉綠體的區(qū)別:增大膜面積的方式:線(xiàn)粒體增大膜面積是通過(guò)內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,是線(xiàn)粒體最富有標(biāo)志性的結(jié)構(gòu),它的存在大大擴(kuò)大了內(nèi)膜的表面積...
葉綠體的結(jié)構(gòu):葉綠體是綠色植物葉肉細(xì)胞中,進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器,比喻為“養(yǎng)料制造工廠”和“能量轉(zhuǎn)換站”;在光學(xué)顯微鏡下觀察高等植物的葉綠體,...
葉綠體的具體結(jié)構(gòu)如下:葉綠體是綠色植物葉肉細(xì)胞中,進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器,比喻為“養(yǎng)料制造工廠”和“能量轉(zhuǎn)換站”。葉綠體的功能是進(jìn)行光合作用。...
線(xiàn)粒體和葉綠體是細(xì)胞中兩種能量轉(zhuǎn)換器。線(xiàn)粒體是廣泛存在于動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞中的細(xì)胞器,是細(xì)胞呼吸產(chǎn)生能量的主要場(chǎng)所。因此,線(xiàn)粒體被稱(chēng)為能量轉(zhuǎn)...