[科普中国]-叶绿体

叶绿体是质体的一种, 是高等植物和一些藻类所特有的能量转换器。其双层膜结构使其与胞质分开, 内有片层膜, 含叶绿素, 故名为叶绿体。1

叶绿体介绍叶绿体是含有绿色色素(主要为叶绿素 a 、b)的质体，为绿色植物进行光合作用的场所，存在于高等植物叶肉、幼茎的一些细胞内，藻类细胞中也含有。叶绿体的形状、数目和大小随不同植物和不同细胞而异。2

形态与结构形态总述在高等植物中叶绿体象双凸或平凸透镜，长径5~10um，短径2~4um，厚2~3um。高等植物的叶肉细胞一般含50～200个叶绿体，可占细胞质的40%，叶绿体的数目因物种细胞类型，生态环境，生理状态而有所不同。在藻类中叶绿体形状多样，有网状、带状、裂片状和星形等等，而且体积巨大，可达100um。3

叶绿体由叶绿体外被(chloroplast envelope)、类囊体(thylakoid)和基质(stroma)三部分组成，它是一种含有叶绿素能进行光合作用的细胞器。叶绿体含有3种不同的膜：外膜、内膜、类囊体膜和3种彼此分开的腔：膜间隙、基质和类囊体腔。3

外被叶绿体的周围被有两层光滑的单位膜。两层膜间被一个电子密度低的较亮的空间隔开。这两层单位膜称为叶绿体膜(Chloro-plast membrane)或外被(outer envelope)。叶绿体膜内充满流动状态的基质(stroma)，基质中有许多片层(lamella)结构。4

类囊体每个片层是由周围闭合的两层膜组成,呈扁囊状，称为类囊体。4

类囊体内是水溶液。小类囊体互相堆叠在一起形成基粒，这样的类囊体称为基粒类囊体。 组成基粒的片层称为基粒片层。 大的类囊体横贯在基质中，贯穿于两个或两个以上的基粒之间。这样的片层称为基质片层，这样的类囊体称基质类囊体。4

基质是内膜与类囊体之间的空间的液体，主要成分包括碳同化相关的酶类，如1,5-二磷酸核酮糖羧化酶占基质可溶性蛋白质总量的60%。此外,还有叶绿体DNA、蛋白质合成体系、某些颗粒成分，如各类RNA、核糖体等蛋白质。5

功能光合作用光合作用是叶绿素吸收光能，使之转变为化学能，同时利用二氧化碳和水制造有机物并释放氧的过程。这一过程可用下列化学方程式表示:6CO2+6H2O（ 光照、酶、 叶绿体）→C6H12O6（CH2O）+6O2。其中包括很多复杂的步骤，一般分为光反应和暗反应两大阶段。6

光反应：这是叶绿素等色素分子吸收，传递光能，将光能转唤为化学能，形成ATP和NADPH的过程。在此过程中水分子被分解，放出氧来。6

暗反应：光合作用的下一步骤是在暗处(也可在光下)进行的。它是利用光反应形成的ATP提供能量，NADPH2还原CO2，固定形成的中间产物，制造葡萄糖等碳水化合物的过程。通过这一过程将ATP和NADPH2,中的活跃化学能转换成贮存在碳水化合物中的稳定的化学能。它也称二氧化碳同化或碳同化过程。这是一个有许多种酶参与反应的过程。6

本词条内容贡献者为:

成玉林 - 副教授 - 重庆大学