Лабораторная работа № 4. Ультраструктура хлоропластов

Внутренняя структура хлоропласта довольно сложна. Хлоропласт имеет оболочку, состоящую из двух элементарных мембран толщиной около 7 нм. Наружная глад­кая мембрана отделена от внутренней межмембранным пространством шириной 20–30 нм. Внутренняя мембрана образует сложную систему. Внутреннюю часть хлоропласта занимает строма (матрикс), в которой на­ходится собственная система синтеза белка (кольцевая молекула ДНК, РНК, рибосомы), а также ферменты фиксации СО₂ и цикла Кальвина, гранулы ассимиля­ционного крахмала и липидные капли.

В строме находятся плоские дискообразные мембранные мешки с межмем­бранным пространством 20–30 нм (тилакоиды граны), собранные в стопки, как монеты, – граны (их количество в хлоропластах растений может дости­гать 40–60). Число тилакоидов в гране изменяется от нескольких единиц до 50. Отдельные граны связаны между собой мембранными структурами шириной 20 нм, называемыми тилакоидами (ламелами) стромы. Это про­изводные (впячивания) внутренней мембраны, которые пронизывают почти всю строму и лежат параллельно друг другу. В мембраны тилакоидов стромы и особенно тилакоидов граны встрое­ны элементы электронтранспортной цепи и светочувствительные пигмен­ты.

Ход работы

1. Рассмотрите микрофотографию хлоропласта (рис. 28). Обратите внимание на форму органоида.

2. Изучите внутреннюю организацию хлоропласта, сравните с приведенной схемой органоида (рис. 29). На микрофотографии видно, что пластида окружена оболочкой из двух мембран, разделенных неболь­шим пространством. В строму погружены многочисленные граны, состоя­щие из большого числа дисковидных тилакоидов. Граны соединены тилакоидами стромы, которые имеют вид длинных прямых или слегка изогну­тых двойных мембран. В строме (матриксе) находятся многочисленные мелкие гранулы – рибосомы. Кроме этого, можно найти довольно крупные округлые глобулы – это жировые капли (осьмиофильные гранулы) и свет­лые овальные структуры – от-

А

Б

Рис. 29. Хлоро­пласт:

А – схема: а – в плане, б – схема трехмерного строения, в – строение мембраны тилакоида в гране; Б – ультратонкий срез хлоро­пласта (л ист табака; х 72 000): наружная и внутренняя мембраны оболочки (стрелки), строма (1), содержащая ри­босомы и тилакоиды (2), либо свободно расположен­ные в строме, либо сгруппи­рованные в граны (3), включения крахма­ла (4), жировая капля (5).

ложения первичного, или ассимиляционного, крахмала.

2. Зарисуйте схему строения хлоропласта. Обозначьте наружную и внутреннюю мембраны, тилакоиды стромы и граны, ДНК, рибосомы, стро­му, зерна крахмала, жировые капли.