Хлоропласты — это специализированные органеллы растительных клеток, которые играют ключевую роль в процессе фотосинтеза. Они содержат пигменты, главным образом хлорофилл, которые способны улавливать световую энергию и преобразовывать её в химическую энергию. Давайте рассмотрим функции хлоропластов более подробно.
Основная функция хлоропластов связана с процессом фотосинтеза, который включает две основные стадии:
Световая фаза (световые реакции):
- В этой фазе хлоропласты поглощают световую энергию с помощью хлорофилла и других пигментов.
- Световая энергия используется для возбуждения электронов, которые затем проходят через цепь переноса электронов.
- В результате этого процесса происходит фотолиз воды, при котором вода разлагается на кислород, протоны и электроны. Кислород выделяется как побочный продукт.
- Энергия, полученная в ходе световых реакций, используется для синтеза АТФ (аденозинтрифосфата) и НАДФН (никотинамидадениндинуклеотид фосфат, восстановленная форма), которые являются основными энергетическими и восстановительными молекулами, используемыми в следующей стадии фотосинтеза.
Тёмновая фаза (циклические или нециклические реакции, также известные как цикл Кальвина):
- В этой фазе энергия АТФ и восстановительная сила НАДФН используются для фиксации углекислого газа и синтеза органических молекул, таких как глюкоза.
- Цикл Кальвина происходит в строме хлоропластов и включает несколько ферментативных реакций, приводящих к образованию триозофосфатов, которые затем могут быть преобразованы в углеводы.
Таким образом, функция хлоропластов заключается в образовании органических веществ от неорганических с использованием энергии света (опция б). Это позволяет растениям синтезировать необходимые для их роста и развития органические соединения, такие как сахара, из углекислого газа и воды, используя солнечную энергию.
Отметим, что синтез белка (опция а) в растительных клетках происходит в рибосомах, которые могут находиться как в цитоплазме, так и на мембранах эндоплазматического ретикулума, но это не является основной функцией хлоропластов.