Χλωροπλάστες

Η οργάνωση του χλωροπλάστη: σχηματική απεικόνιση

Οι χλωροπλάστες είναι οργανίδια που περιέχουν χλωροφύλλη και βρίσκονται σε μεγάλους αριθμούς σ’ εκείνα τα φυτικά κύτταρα, που επιτελούν τη φωτοσύνθεση. Έχουν τυπικά σχήμα φακού και αποτελούνται από σωρούς μεμβρανών εγκλεισμένους σε ζελατινοειδές στρώμα.

Οργανίδια στα οποία εντοπίζονται οι χρωστικές ουσίες που συμμετέχουν στη λειτουργία της φωτοσύνθεσης. Οι χλωροπλάστες έχουν συνήθως φακοειδές σχήμα. Οι διαστάσεις της μεγαλύτερης και της μικρότερης διαμέτρου τους είναι περίπου 4-6μm και 3-4μm αντίστοιχα. Ο αριθμός των χλωροπλαστών ενός κυττάρου ποικίλει σημαντικά. Για παράδειγμα, κύτταρα από το μεσόφυλλο περιέχουν περίπου 50 χλωροπλάστες ενώ τα στοματικά κύτταρα λιγότερους από 10.

Η κατασκευή του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου συνέβαλε σημαντικά στην περιγραφή της λεπτής δομής των χλωροπλαστών. Οι χλωροπλάστες διαχωρίζονται από το εξωτερικό τους περιβάλλον με μία διπλή μεμβράνη. Στο εσωτερικό των χλωροπλαστών διακρίνεται το στρώμα (θεμέλα ουσία) και πολυάριθμες μεμβρανικές δομές, τα θυλακοειδή, που ομαδοποιούνται σχηματίζοντας τα grana. Τα θυλακοειδή των grana είναι επίπεδοι στρογγυλεμένοι σχηματισμοί και ο αριθμός τους σε ένα granum κυμαίνεται από 2 έως 100. Ένας χλωροπλάστης μπορεί να περιέχει 40-60 grana.

Τα κύτταρα χρειάζονται ενέργεια, για να διατηρήσουν τη δομή και τη λειτουργικότητά τους. Την ενέργεια αυτή την αντλούν συνεχώς από το περιβάλλον τους. Δεν αρκεί όμως μόνο η εισαγωγή ενέργειας στα κύτταρα. Χρειάζεται και η μετατροπή της σε μορφή τέτοια, που να μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τα κύτταρα για την παραγωγή έργου (μηχανικού, χημικού, μεταφοράς ουσιών κ.τλ.), από το οποίο εξαρτάται η επιβίωση τους.

Τα οργανίδια του ευκαρυωτικού κυττάρου τα εξειδικευμένα στη μετατροπή της εξωτερικής ενέργειας σε χρησιμοποιήσιμη μορφή είναι οι χλωροπλάστες και τα μιτοχόνδρια. Χλωροπλάστες: Υπάρχουν μόνο στα κύτταρα των πράσινων τμημάτων των φυτών. Στα οργανίδια αυτά γίνεται η φωτοσύνθεση. Οι χλωροπλάστες περιβάλλονται από διπλή στοιχειώδη μεμβράνη. Στο εσωτερικό τους υπάρχει μια ρευστή μάζα, το στρώμα, στο οποίο περιέχονται πεπλατυσμένα κυστίδια, τα θυλακοειδή, που στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο, ώστε να σχηματίσουν σωρούς, τα grana, στα οποία περιέχονται μόρια χλωροφύλλης. Υπάρχουν επίσης μεμονωμένες μεμβρανώδεις δομές, τα ελασμάτια, που συνδέουν τα grana μεταξύ τους. Στο στρώμα του χλωροπλάστη βρίσκεται και DNA, όπως επίσης ένζυμα και ριβοσώματα, που του επιτρέπουν να διαιρείται και να δίνει θυγατρικά οργανίδια, αλλά και να συνθέτει μερικές από τις πρωτεΐνες του, χωρίς να εξαρτάται ολοκληρωτικά από το γενετικό υλικό του πυρήνα. Οι χλωροπλάστες ανήκουν σε μια ευρύτερη κατηγορία οργανιδίων των φυτικών κυττάρων, που ονομάζονται πλαστίδια, Στα πλαστίδια ανήκουν και οι άχρωμοι αμυλοπλάστες, που βρίσκονται στα κύτταρα των ριζών των φυτών και αποτελούν αποθήκες αμύλου, καθώς επίσης οι χρωμοπλάστες, που περιέχουν χρωστικές και βρίσκονται στα άνθη, στα φύλλα και στους καρπούς.