2009年9月29日
光合成と葉緑体
葉緑体は、光合成生物にみられる細胞小器官であり、プラスチドのひとつである。クロロフィル(葉緑素)等の光合成色素
を含むので、はっきりした色があり、生体観察でももっとも確認しやすい細胞小器官である。
維管束植物の場合、葉緑体は、非光合成細胞では、色素体として存在する。色素体には、アミロプラスト、クロモプラスト
、白色体などさまざまな種類があるが、すべての色素体は、二重の包膜で囲まれ、葉緑体DNAを持つことが特徴である。
葉緑体の形は分類群によって様々であるが、一般的には藻類において多様性が高い。高等植物のものは、ほとんどがやや扁
平な円盤状である。藻類においては、様々な形のものが知られている。もっとも有名なのは、アオミドロにみられる、リボ
ン型で円筒形の細胞内に螺旋状に入っているものであろう。他にも、星型になったホシミドロのものや、板状になって常に
光の方に面を向けるサヤミドロのものなど、様々な形のものが知られている。
種子植物の場合、葉緑体の形は単純な円盤状である。大きさは直径約5μm程度、顕微鏡で見ると、細胞の外周に並んで見え
ることが多い。これは、細胞の中央部を液胞が占めているからでもある。原形質流動によって移動するのが見られる。
種子植物の葉緑体は外側を二重の膜によって覆われており、その内側の部分をストロマという。ストロマ内には、多数の膜
でできた薄い袋状の構造が並んでいる。この袋をチラコイドと呼ぶ。多数の小さなチラコイドは積み重なった構造があちこ
ちにあって、これをグラナという。
ストロマには独自のDNA(葉緑体DNA、cpDNA)が含まれ、それと対応して独自のリボソームがここに含まれている。チラコ
イド膜には、光合成色素や、光合成の光にかかわる反応に関する酵素が位置している。
光合成が最もよく知られた主要な機能であるが、その他に窒素代謝、アミノ酸合成、脂質合成、色素合成など、植物細胞に
おける代謝の重要な中心となっている。
独自のゲノムDNAやリボソームを持ち、真核光合成生物の共通の祖先が光合成をおこなう真正細菌や真核生物を細胞内に共
生させたことに由来すると考えられている。これについては,下記の「起源」を参照のこと。
葉緑体DNAは,さまざまなタンパク質とともに核様体を作っており、細胞核の染色体と同様、核様体は葉緑体DNAの複製,転
写,分配の単位となっている。ただし、ヒストンはない。また、細菌のDNA結合タンパク質として知られるHU, DPSなどのタ
ンパク質も、緑色植物の葉緑体には、基本的には存在しない。代わりに亜硫酸還元酵素がDNA結合タンパク質として機能し
ている。
『ウィキペディア(Wikipedia)』引用
葉緑体は植物や藻類にみられる細胞内小器官で、光合成の機能を担っています。
葉緑体は、光合成生物にみられる細胞小器官であり、プラスチドのひとつである。クロロフィル(葉緑素)等の光合成色素
を含むので、はっきりした色があり、生体観察でももっとも確認しやすい細胞小器官である。
維管束植物の場合、葉緑体は、非光合成細胞では、色素体として存在する。色素体には、アミロプラスト、クロモプラスト
、白色体などさまざまな種類があるが、すべての色素体は、二重の包膜で囲まれ、葉緑体DNAを持つことが特徴である。
葉緑体の形は分類群によって様々であるが、一般的には藻類において多様性が高い。高等植物のものは、ほとんどがやや扁
平な円盤状である。藻類においては、様々な形のものが知られている。もっとも有名なのは、アオミドロにみられる、リボ
ン型で円筒形の細胞内に螺旋状に入っているものであろう。他にも、星型になったホシミドロのものや、板状になって常に
光の方に面を向けるサヤミドロのものなど、様々な形のものが知られている。
種子植物の場合、葉緑体の形は単純な円盤状である。大きさは直径約5μm程度、顕微鏡で見ると、細胞の外周に並んで見え
ることが多い。これは、細胞の中央部を液胞が占めているからでもある。原形質流動によって移動するのが見られる。
種子植物の葉緑体は外側を二重の膜によって覆われており、その内側の部分をストロマという。ストロマ内には、多数の膜
でできた薄い袋状の構造が並んでいる。この袋をチラコイドと呼ぶ。多数の小さなチラコイドは積み重なった構造があちこ
ちにあって、これをグラナという。
ストロマには独自のDNA(葉緑体DNA、cpDNA)が含まれ、それと対応して独自のリボソームがここに含まれている。チラコ
イド膜には、光合成色素や、光合成の光にかかわる反応に関する酵素が位置している。
光合成が最もよく知られた主要な機能であるが、その他に窒素代謝、アミノ酸合成、脂質合成、色素合成など、植物細胞に
おける代謝の重要な中心となっている。
独自のゲノムDNAやリボソームを持ち、真核光合成生物の共通の祖先が光合成をおこなう真正細菌や真核生物を細胞内に共
生させたことに由来すると考えられている。これについては,下記の「起源」を参照のこと。
葉緑体DNAは,さまざまなタンパク質とともに核様体を作っており、細胞核の染色体と同様、核様体は葉緑体DNAの複製,転
写,分配の単位となっている。ただし、ヒストンはない。また、細菌のDNA結合タンパク質として知られるHU, DPSなどのタ
ンパク質も、緑色植物の葉緑体には、基本的には存在しない。代わりに亜硫酸還元酵素がDNA結合タンパク質として機能し
ている。
『ウィキペディア(Wikipedia)』引用
葉緑体は植物や藻類にみられる細胞内小器官で、光合成の機能を担っています。
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