叶绿体的形态与结构是什么?

发布网友发布时间：2024-10-13 15:16

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热心网友时间：2024-10-13 15:52

叶绿体在高等植物中呈现出双凸或平凸透镜形态，其长径通常在5至10微米，短径为2至4微米，厚度约为2至3微米。在叶肉细胞内，高等植物通常含有50到200个叶绿体，占细胞质比例高达40%。叶绿体的数目会因物种、细胞类型、生态环境和生理状态的不同而有所变化。与之相比，藻类中的叶绿体形状多样，包括网状、带状、裂片状和星形等，且体积巨大，可达100微米。

叶绿体由叶绿体外被、类囊体和基质三部分组成。叶绿体外被由两层膜构成，膜间隙厚度约为10至20纳米。外膜的渗透性较强，许多细胞质中的营养分子如核苷、无机磷、蔗糖等可以自由进入膜间隙。内膜对通过物质的选择性较高，如二氧化碳、氧气、磷酸、水、磷酸甘油酸、丙糖磷酸、双羧酸和双羧酸氨基酸可以通过内膜，而ADP、ATP、已糖磷酸、葡萄糖和果糖等物质的通过较为缓慢。蔗糖、C5糖双磷酸酯、C糖磷酸酯、NADP+及焦磷酸等则不能直接通过内膜，需要特殊的转运体才能通过。

类囊体是单层膜围成的扁平小囊，沿叶绿体长轴平行排列。膜上含有光合色素和电子传递链组分，被称为光合膜。类囊体常常以圆盘状叠在一起，形成基粒，由10至100个类囊体组成，直径约为0.25至0.8微米，每个叶绿体中约有40至60个基粒。基粒之间的未叠放类囊体称为基质类囊体，它们构成了内膜系统的基质片层。相邻基粒通过网管状或扁平状的基质类囊体相连，形成了一个相互贯通的封闭系统。类囊体膜的主要成分是蛋白质和脂类，其中脂类中的脂肪酸主要是不饱和脂肪酸，具有较高的流动性。光能转化为化学能的过程在类囊体上进行，因此类囊体膜又被称为光合膜。

基质位于内膜与类囊体之间，主要包含碳同化相关的酶类，如RUBP羧化酶占基质可溶性蛋白总量的60%。此外，叶绿体DNA、蛋白质合成体系（如ctDNA、各类RNA、核糖体等）以及一些颗粒成分（如淀粉粒、质体小球和植物铁蛋白等）也存在于基质中。