In het artikel dat we vandaag presenteren gaan we in op het onderwerp Chloroplast, een onderwerp dat door de geschiedenis heen de interesse van veel mensen heeft gewekt. Chloroplast is een complex en fascinerend onderwerp dat een breed scala aan aspecten bestrijkt en gevolgen heeft op verschillende gebieden van de samenleving. Door de jaren heen is Chloroplast het onderwerp geweest van talloze studies, debatten en controverses, wat heeft bijgedragen aan het verrijken van ons begrip van dit onderwerp. In dit artikel stellen we voor om verschillende facetten met betrekking tot Chloroplast te verkennen, van de oorsprong tot de impact ervan vandaag, en bieden we een alomvattende visie en diverse perspectieven waarmee de lezer zich kan verdiepen in dit opwindende onderwerp.
Celbiologie |
---|
Opbouw van een chloroplast |
Componenten van een chloroplast:
|
Portaal Biologie |
Chloroplasten (Oudgrieks: χλωρός, khlōrós, "groen" en πλαστός, plastós, "gevormd") of bladgroenkorrels, zijn groene plastiden, die voorkomen in de cellen van veel soorten planten, algen en bepaalde micro-organismen. In chloroplasten vindt de fotosynthese plaats.
Evenals mitochondriën hebben chloroplasten eigen, ringvormig DNA. Gespecialiseerde moleculaire eiwitcomplexen in chloroplasten vangen energie uit zonlicht op. Met de zonne-energie worden, uit water en koolstofdioxide, de chemische, covalente bindingen gevormd tussen de koolstof-, waterstof-, en zuurstofatomen die samen een glucosemolecuul vormen: de zonne-energie wordt omgezet in chemische energie. De chemische energie komt weer vrij tijdens de celademhaling, de verbranding van glucose in de cellen van de plant, alg of micro-organisme.
Chloroplasten zijn daarnaast ook betrokken bij diverse andere ('voortgezette') assimilatieprocessen, waaronder de synthese, vanuit de gevormde glucose, van moleculen als vetzuren en aminozuren. Organismen die met behulp van energie uit zonlicht hun eigen biomoleculen, en daarmee vervolgens hun cellen en weefsels opbouwen, zijn foto-autotroof. De ontwikkeling en instandhouding van het leven op aarde kan, via verschillende voedselketens, rechtstreeks gerelateerd worden aan de biochemische processen die zich in de chloroplasten van autotrofe organismen voltrekken.
Chloroplasten komen voor in een grote verscheidenheid aan organismen. Vrijwel alle planten- en algencellen, en ook eencellige organismen zoals protisten, bezitten enkele tot honderden chloroplasten.
Tijdens de fotosynthese in de chloroplasten wordt zonlicht opgevangen en verwerkt. In de thylakoïde, een membraan-omsloten compartiment in de chloroplast, vindt de eigenlijke fotosynthese plaats. Daarbij worden water en koolstofdioxide omgezet in glucose. De fotosynthese wordt verdeeld in twee processen; de lichtreactie in de membranen van de thylakoïden; en in het stroma de Calvincyclus of donkerreactie. In de lichtreactie wordt water gesplitst in zuurstof en waterstof, en in de donkerreactie vindt er koolstoffixatie plaats, waarbij CO2 wordt vastgelegd in glyceraldehyde-3-fosfaat (G3P of GAP). Uit twee moleculen G3P kan vervolgens glucose worden gevormd.
De vloeistof die de rest van de chloroplast opvult heet stroma. Daarnaast zitten er nog zetmeelkorrels in de chloroplast. Bij hauwmossen en bij sommige algen is er in de plastide een pyrenoïde zichtbaar: een ophoping van het parakristallijne rubisco, het belangrijkste enzym voor de fotosynthese.
Chloroplasten geven een plant zijn groene kleur. Deze groene kleur is toe te schrijven aan de sterke absorptie van het rode en blauwe deel van het spectrum: alleen de groene kleur wordt teruggekaatst.
De endosymbiontentheorie is de theorie die de herkomst van de mitochondria en chloroplasten in eukaryote cellen verklaart vanuit endosymbiose. Er zijn sterke aanwijzingen dat chloroplasten zich hebben ontwikkeld vanuit foto-autotrofe, eencellige blauwwieren, vergelijkbaar met de evolutie van mitochondria. Deze bacteriën zijn gedurende de evolutie waarschijnlijk een endosymbiose aangegaan met eencellige eukaryoten.
| |||||||||
verklaring:
| |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||
| |||||||||
verlies van plastide: plastiden zijn in de loop van de evolutie weer verloren gegaan |
Zo lijkt het genoom van plastiden, zoals chloroplasten, meer op dat van een eencellige, prokaryote blauwwier dan op dat van een eukaryoot. Het DNA van een plastide heeft namelijk een ringvormige structuur en bevat geen histonen. Een tweede overeenkomst is dat mitochondria en plastiden in de cel zich vermenigvuldigen door binaire deling, net als bacteriën.
Onder invloed van licht ontstaat een bladgroenkorrel uit een proplastide: