Chloroplast

Struktura

Każdy chloroplast otoczony jest dwuścienną, półprzepuszczalną błoną, którą zbiorczo nazywa się perystromium. W warstwowych stosach znajdują się płaskie tylakoidy w kształcie dysku. Zawierają one pigmenty pochłaniające światło, w tym chlorofil i karotenoidy, a także białka wiążące te pigmenty. Podobnie jak mitochondria, chloroplasty zawierają również własne DNA i rybosomy.

Ewolucja

Chloroplasty są jednym z wielu różnych typów organelli w komórce. Uważa się, że powstały jako endosymbiotyczne cyjanobakterie. Zostało to po raz pierwszy zasugerowane przez Mereschkowsky'ego w 1905 r. po obserwacji Schimpera z 1883 r., że chloroplasty bardzo przypominają cyjanobakterie. Uważa się, że prawie wszystkie chloroplasty wywodzą się bezpośrednio lub pośrednio z jednego wydarzenia endosymbiotycznego.

Podobne pochodzenie mają również mitochondria, ale chloroplasty występują tylko u roślin i protista. U roślin zielonych chloroplasty otoczone są dwiema błonami lipidowymi. Uważa się, że odpowiadają one zewnętrznej i wewnętrznej błonie przodka cyjanobakterii. Chloroplasty mają swój własny genom, który jest znacznie mniejszy niż genom wolno żyjących sinic. Zachowane DNA wykazuje wyraźne podobieństwa do genomu sinic. Plastydy mogą zawierać 60-100 genów, podczas gdy cyjanobakterie często zawierają ponad 1500 genów. Wiele z brakujących genów jest zakodowanych w genomie jądrowym gospodarza.

Wydaje się, że u niektórych glonów (takich jak heterokonty) chloroplasty rozwinęły się w wyniku wtórnego procesu endosymbiozy, w którym komórka eukariotyczna pochłonęła drugą komórkę eukariotyczną zawierającą chloroplasty, tworząc chloroplasty z trzema lub czterema warstwami błon. W niektórych przypadkach takie wtórne endosymbionty mogą być wchłaniane przez inne eukarionty, tworząc w ten sposób endosymbionty trzeciorzędowe. U algi Chlorella występuje tylko jeden chloroplast, który ma kształt dzwonu.

W niektórych grupach miksotroficznych protistów, takich jak dinoflagellaty, chloroplasty są oddzielane od schwytanej algi lub okrzemki i wykorzystywane tymczasowo. Te klepto (skradzione) chloroplasty mogą przetrwać tylko kilka dni, a następnie są wymieniane.