Фотосинтезирующие структуры

У бактерий фотосинтезирующие структуры представлены мезосомами - впячивания клеточной мембраны с образованием пластинчатых органоидов. Хроматофоры - это изолированные из разрушенных бактерий мезосомы. У эукариот имеются специализированные органеллы для осуществления фотосинтеза - хлоропласты. Подобно митохондриям, хлоропласты способны делиться в собственном ритме (содержат необходимые для деления ДНК, РНК и аппарат синтеза белка). Хлоропласты крупнее митохондрий: их длина 3-10 мкм, диаметр 0,2-2,0 мкм. В клетках высших растений содержится несколько десятков хлоропластов. Помимо хлоропластов, в них имеются и митохондрии, которые обеспечивают клетки энергией в темноте за счет дыхания. По структуре хлоропласты напоминают строение митохондрий: они окружены двумя мембранами - наружной и внутренней. Внутренняя мембрана уложена в виде стопок уплощенных пузырьковидных дисков - ламеллы. Уплощенные пузырьки ламелл называют тилакоидами (замкнутая полость с поперечником 15 нм); внутри тилакоида - внутритилакоидное пространство (thylakoid lumen). Тилакоиды уложены поперек хлоропласта стопками, называемыми гранами. В клетке высших растений содержится до 50 гран, которые соединены между собой мембранными перемычками. Водная среда между гранами является стромой хлоропласта. В гране от 10 до 20 тилакоидов. Элементарной структурной и функциональной фотосинтетической единицей мембран тилакоидов, содержащей аппарат улавливания и трансформации солнечной энергии, является квантосома (величина около 17,5 нм, м.м. порядка 2 млн Да). В ламеллярной системе протекают световые процессы фотосинтеза, в строме - темновые ферментативные реакции, связанные с фиксацией СО₂ (Рис. 1). Транспорт веществ через внутреннюю мембрану хлоропласта осуществляется с помощью транслоказ, например, перенос АТФ в обмен на АДФ.