II. Химический состав хлоропластов

Химический состав хлоропластов достаточно сложен. В основном хлоропласты состоят из воды, белков, липидов, углеводов и минеральных веществ.

1. Вода

Содержание воды в хлоропласте велико – 75% массы, т.к. строма очень сильно обводнена. Вода выполняет в хлоропластах структурную роль – она механически поддерживает мембраны и служит растворителем для различных веществ в строме. Также вода наряду с СО 2 служит сырьем для фотосинтеза.

2. Белки

В хлоропластах содержится много белков – 50-55% сухой массы. Белки хлоропластов делятся на 5 групп:

- структурные белки – поддерживают структуру мембран хлоропластов

- белки-ферменты – принимают участие в темновой фазе фотосинтеза, участвуют в синтезе хлоропластных белков и т.д.

- транспортные белки – осуществляют обмен веществами между стромой и цитоплазмой

- сократительные белки – осуществляют передвижение хлоропластов в сторону более благоприятных для фотосинтеза условий

- рецепторные белки – воспринимают условия внутренней и внешней среды и регулируют в соответствии с этими условиями функционирование хлоропласта

3. Липиды

Т.к. хлоропласты имеют развитую систему мембран, то в них содержится много липидов – 30-40% сухой массы. В хлоропластах содержится 3 группы липидов:

- структурные – входят в состав мембран; мембраны хлоропластов содержат сравнительно меньше фосфолипидов и сфинголипидов и больше гликолипидов, чем цитоплазматическая мембрана

- фотосинтетические пигменты – в мембранах хлоропластов растворены зеленые пигменты – хлорофиллы и желтые – каротиноиды

- жирорастворимые витамины – в мембранах растворены витамины D, Е и К, которые участвуют в процессе фотосинтеза

4. Углеводы

Очень небольшое количество углеводов в хлоропластах представляет собой промежуточные продукты темновых реакций фотосинтеза, а все остальные углеводы в хлоропластах – это продукты фотосинтеза, в первую очередь крахмал. Поэтому содержание углеводов в хлоропластах очень непостоянно: при слабом фотосинтезе их содержится всего 5% сухой массы, а при активном – до 50%. Поскольку крахмал нерастворим в воде, то он откладывается в хлоропластах в виде зерен; если этих зерен накапливается очень много, то они сдавливают внутренние мембраны хлоропластов и приводят к нарушению фотосинтеза. Поэтому крахмал в хлоропластах постоянно гидролизуется обратно до глюкозы, которая транспортируется из клеток листа.

5. Минеральные вещества

В хлоропластах по сравнению с цитоплазмой содержится очень много минеральных веществ – до 25% сухой массы. Минеральные элементы выполняют в хлоропластах различные функции:

- железо и медь входят в состав многих коферментов

- магний входит в состав хлорофилла

- кальций стабилизирует мембранные структуры хлоропластов и т.д.

Пигменты листа, методы их выделения и разделения. Изменение содержания пигментов в зависимости от вида растений и условий произрастания. Методы выделения и разделения пигментов листа.

Хлорофиллы и каротиноиды из растительных материалов извлекают полярными растворителями – этиловым спиртом и ацетоном, которые разрушают связи пигментов с липидами и белками тилакоидов, и по 939e41hj сле этого пигменты легко выходят из пластид. Для выделения пигментов лучше использовать сырой свежий растительный материал; если материал сухой, то его предварительно ошпаривают кипятком, чтобы облегчить извлечение пигментов.

Разделить смесь разных хлорофиллов и каротиноидов – это довольно трудная задача, т.к. все фотосинтетические пигменты имеют довольно схожие свойства – они гидрофобны, хорошо растворяются в неполярных растворителях и т.д. Существует несколько способов разделения пигментов:

Дата добавления: 2015-10-30