I cloroplasti delle piante superiori si sviluppano dai proplastidi. Quando il meristema apicale dello stelo forma il primordio della foglia, la membrana interna della membrana a doppio strato del proplasto si ripiega in più punti e si estende nella matrice, si espande e si dispone gradualmente in fogli sotto la luce, e si stacca dalla membrana interna per formare il primordio della foglia. formano tilacoidi e sintetizzano allo stesso tempo la clorofilla, consentendo ai proplastidi di svilupparsi in cloroplasti.

I cloroplasti delle piante superiori sono per lo più piatti e di forma ovale. La dimensione e il numero di cloroplasti in ciascuna cellula variano a seconda della specie vegetale, del tipo di tessuto e dello stadio di sviluppo. Ci sono da 20 a centinaia di cloroplasti in una cellula del mesofillo, che sono lunghi da 3 a 6 μm e spessi da 2 a 3 μm.

I cloroplasti nelle cellule del mesofillo sono per lo più distribuiti vicino alla membrana plasmatica a contatto con l'aria. I cloroplasti di solito non si vedono adiacenti alle cellule non verdi (come le cellule epidermiche e le cellule del fascio vascolare). Tale distribuzione favorisce l'interazione tra i cloroplasti e il mondo esterno.

Movimento con circolazione protoplasmatica

Si muove con la direzione e l'intensità della luce. Sotto luce debole, il lato piatto del cloroplasto è rivolto verso la luce; sotto luce forte, il lato piatto del cloroplasto è parallelo alla direzione della luce.

È costituito da due strati di pellicole unitarie, con una distanza di 5~10 nm tra le due pellicole. Non c'è clorofilla sulla membrana e la sua funzione principale è controllare l'ingresso e l'uscita delle sostanze e mantenere il microambiente per la fotosintesi.

La matrice può eseguire una varietà di reazioni biochimiche complesse, inclusi tutti i sistemi enzimatici che riducono la CO2 (Rubisco 1,5-ribulosio bisfosfato carbossilasi/ossigenasi) e sintetizzano l'amido: il sito di assimilazione del carbonio contiene aminoacidi, proteine ​​e DNA, RNA, enzimi che riducono nitriti e solfati, nonché substrati e prodotti coinvolti in queste reazioni - Lipidi del sito metabolico N (glicolipidi, fosfolipidi, solfati), tetrapirroli (clorofille, citocromi) e terpeni Sostanze come carotenoidi e alcoli fogliari e loro enzimi di sintesi e degradazione - siti metabolici per lipidi, pigmenti, ecc.

La matrice è il serbatoio di stoccaggio di amido, lipidi, ecc.

I tilacoidi stromali, noti anche come lamelle stromali, si estendono nello stroma e non si sovrappongono tra loro.

I tilacoidi grana, o lamelle di grana, possono essere essi stessi o sovrapporsi ai tilacoidi stromali per formare il grana.

Complesso proteico sulla membrana tilacoide Complesso proteico: un complesso composto da più subunità e più componenti. Esistono quattro categorie principali: fotosistema I (PSI), fotosistema II (PSII), complesso Cytb6/f e complesso ATPasi (ATPasi).

È la reazione iniziale della fotosintesi, che comprende il processo specifico di assorbimento, trasmissione e conversione dell'energia luminosa in energia elettrica.

La formazione di stati eccitati di solito fa sì che le molecole di pigmento si trovino nello stato energetico più basso

Il destino degli stati eccitati

Emettono fluorescenza e fosforescenza

1. Il pigmento centrale: un piccolo numero di molecole di clorofilla a, che possono assorbire la luce ed essere eccitate dopo aver assorbito la luce per rilasciare un elettrone ad alta energia e subire una reazione fotochimica.

2. Pigmenti che concentrano la luce: la maggior parte delle molecole di pigmento assorbono solo l'energia luminosa e non provocano reazioni fotochimiche. Trasmettono solo l'energia luminosa assorbita al pigmento centrale, chiamato anche pigmenti antenna.

Due sistemi di illuminazione

La composizione e la funzione dei trasmettitori di elettroni fotosintetici

sistema di illuminazione

Trasferimento di elettroni e trasferimento di protoni

concetto

Modo

Il processo mediante il quale le piante utilizzano NADPH e ATP formati in reazioni leggere per convertire la CO2 in carboidrati stabili è chiamato assimilazione della CO2 o assimilazione del carbonio.

Un ciclo di Calvin (chiamato anche percorso C3): è il più basilare e comune e solo questo percorso può produrre carboidrati.

Via B C4

C Via del metabolismo degli acidi crassulacei (CAM)

Sia la via C4 che quella CAM sono forme ausiliarie della via C3. Possono servire solo a fissare, spostare e concentrare la CO2. Da sole non possono formare carboidrati come l'amido.