How big is Kloroplast?

Kloroplast on taimeraku osa, mis püüab päikesevalguse energia ja kasutab seda süsinikdioksiidi muutmiseks suhkruks; seda protsessi nimetatakse fotosünteesiks. Taimelehtedes on kloroplastid läätse või Ameerika jalgpalli palli kujulised ja tavaliselt umbes 5 mikromeetrit pikad. Mikromeeter on meetri miljondik ehk millimeetri tuhandik.

Suurus

Kuna kloroplast on lamenenud, antakse selle suurus pikkuse või läbimõõduna, mitte paksusena. Soontaimedel, kuhu kuuluvad sõnajalad, okaspuud ja õistaimed, on kloroplastide tüüpiline läbimõõt umbes 4–6 mikromeetrit. Lehtede kloroplaste kirjeldatakse tavaliselt kui umbes 5 mikromeetri pikkuseid ja 1–2 mikromeetri paksuseid.

Suurus varieerub ka liigiti. Maisi idutaimede kloroplastide keskmine ruumala on umbes 20 kuupmikromeetrit, kusjuures kuupmikromeeter on kuup, mille igal küljel on 1 mikromeeter. Teadustöös laialdaselt kasutatava taime Arabidopsis lehtedes on keskmine 93 kuupmikromeetrit, see on enam kui neli korda rohkem. Vetikatel on kloroplastide kujud mitmekesisemad, sealhulgas torud ja harunevad võrgustikud.

Suuruste võrdlused

5 mikromeetri pikkune kloroplast on umbes kaks kolmandikku punalible laiusest. Punalible läbimõõt on 7–8 mikromeetrit.
Umbes 16–20 kloroplasti, otsakuti ritta pandud, ulatuksid inimese juuksekarva laiuseni. Juuksekarv on 80–100 mikromeetrit lai.
Maisi idutaime kloroplasti ruumala on umbes 20 korda suurem kui E. coli bakteri ruumala, mis on umbes 1 kuupmikromeeter.
Ühes fotosünteesivas rakus sellise taime lehes nagu Arabidopsis või nisu on umbes 100 kloroplasti.
Kui kloroplast oleks suurendatud korvpalli laiuseks, umbes 24 sentimeetriks, oleks selle sees olevatest 40–60 membraanivirnast igaüks 1,4–2,9 sentimeetri läbimõõduga.

Kuidas kloroplast töötab

Kloroplasti ümbritseb kaks membraani, väline ja sisemine. Sees on kolmas membraanisüsteem, tülakoidid, mis on kokku laotud virnadeks, mida nimetatakse graanadeks. Tülakoidide membraanid on täis valgust püüdvaid struktuure, sealhulgas rohelist pigmenti klorofülli. Klorofüll on elusolendite kõige levinum pigment.

Tülakoidide püütud energia käivitab reaktsioone nende ümber olevas vesises ruumis. Seal püüab ensüüm nimega Rubisco süsinikdioksiidi suhkrut ehitavate reaktsioonide jaoks. Rubisco täidab peaaegu kogu selle ruumi ja on elusolendite kõige levinum lahustuv valk. Suhkur talletatakse tärkliseteradena.

Põlvnemine bakteritest

Arvatakse, et kloroplastid põlvnevad tsüanobakteritest, fotosünteesi tegevatest bakteritest. Kuskil umbes 1–1,5 miljardi aasta eest neelas üks teine rakk ühe neist endasse ja aja jooksul hakkasid nad tihedalt koos töötama. Rohevetikate, punavetikate ja kõigi taimede kloroplastid on saanud alguse sellest sündmusest.

Igas kloroplastis on endiselt veidi oma DNA-d: umbes 100 000 aluspaari pikkust, kümnetes kuni sadades koopiates. Nende esivanematel oli tõenäoliselt üle 3 000 geeni. Enamik neist geenidest kolis raku tuuma ja tänapäeva taimede kloroplastides on alles vaid umbes 130.