ХЛОРОПЛАСТЫ (от греческого chloros — зелёный и plastos — вылепленный), внутриклеточные органоиды (пластиды) растений, в которых осуществляется фотосинтез; благодаря хлорофиллу окрашены в зелёный цвет. Встречаются в клетках различных тканей надземных органов растений, особенно обильны и хорошо развиты в листьях и зелёных плодах. Длина 5–10 мкм, ширина 2–4 мкм. В клетках высших растений хлоропласты (чаще их 15–50) имеют линзовидно-округлую или эллипсоидную форму. Значительно разнообразнее хлоропласты, называемые хроматофорами, у водорослей, но число их обычно невелико (от одного до нескольких). Хлоропласты отделены от цитоплазмы двойной мембраной, обладающей избирательной проницаемостью; внутренняя её часть, врастая в матрикс (строму), образует систему основных структурных единиц хлоропластов в виде уплощённых мешков — тилакоидов, в которых локализованы пигменты: основные — хлорофиллы и вспомогательные — каротиноиды. Группы дисковидных тилакоидов, связанных друг с другом таким образом, что их полости оказываются непрерывными, образуют (наподобие стопки монет) граны. Количество гран в хлоропластах высших растений может достигать 40–60 (иногда до 150). Тилакоиды стромы (так называемые фреты) связывают граны между собой. Хлоропласты содержат рибосомы, ДНК, ферменты и, кроме фотосинтеза, осуществляют синтез АТФ из АДФ (фосфорилирование), синтез и гидролиз липидов, ассимиляционного крахмала и белков, откладываемых в строме. В хлоропластах синтезируются также ферменты, осуществляющие световую реакцию и белки мембран тилакоидов. Собственный генетический аппарат и специфическая белок-синтезирующая система обусловливают относительную автономию хлоропластов от других клеточных структур. Каждый хлоропласт развивается, как полагают, из пропластиды, которая способна реплицироваться путём деления (именно так увеличивается их число в клетке); зрелые хлоропласты иногда также способны к репликации. При старении листьев и стеблей, созревании плодов хлоропласты вследствие разрушения хлорофилла утрачивают зелёную окраску, превращаясь в хромопласты. Полагают, что хлоропласты произошли путём симбиогенеза цианобактерий с древними ядерными гетеротрофными водорослями или простейшими.
Строение хлоропласта:
1 — внешняя мембрана; 2 — внутренняя мембрана; 3 — крахмальное зерно;
4 — ДНК; 5 — тилакоиды стромы (фреты); 6 — тилакоид граны; 7 — матрикс (строма).
Часть тилакоидной системы:
1 — тилакоид стромы (фрет); 2 — грана; 3 — полость тилакоида;
4 — перегородка между тилакоидами; 5 — тилакоид граны (отсек).
