מה הגודל של כלורופלסט?

כלורופלסט הוא החלק בתא צמחי שקולט את האנרגיה של אור השמש ומשתמש בה כדי להפוך פחמן דו-חמצני לסוכר, התהליך הנקרא פוטוסינתזה. בתוך עלי צמחים הכלורופלסטים הם בצורת עדשות או כדורי פוטבול אמריקאי, ואורכם הטיפוסי כ-5 מיקרומטרים. מיקרומטר הוא מיליונית המטר, או אלפית המילימטר.

גודל

מכיוון שכלורופלסט שטוח, גודלו נמסר לפי אורכו או קוטרו, ולא לפי עוביו. בצמחים בעלי כלי הובלה, ובהם שרכים, מחטניים וצמחים פורחים, לכלורופלסטים קוטר טיפוסי של כ-4–6 מיקרומטרים. כלורופלסטים של עלים מתוארים בדרך כלל כבעלי אורך של כ-5 מיקרומטרים ועובי של 1–2 מיקרומטרים.

הגודל משתנה גם בין מינים. לכלורופלסטים בשתילי תירס נפח ממוצע של כ-20 מיקרומטרים מעוקבים, כאשר מיקרומטר מעוקב הוא קובייה שכל צלעותיה באורך מיקרומטר אחד. בתוך עלי ארבידופסיס, צמח הנמצא בשימוש נרחב במחקר, הממוצע הוא 93 מיקרומטרים מעוקבים, יותר מפי ארבעה. באצות לכלורופלסטים צורות מגוונות יותר, ובהן צינורות ורשתות מסתעפות.

השוואות גודל

אורכו של כלורופלסט, 5 מיקרומטרים, הוא כשני שלישים מרוחבו של תא דם אדום, שרוחבו 7–8 מיקרומטרים.
כ-16–20 כלורופלסטים, מונחים בשורה זה אחר זה, היו משתרעים על פני רוחבה של שערת אדם, שרוחבה 80–100 מיקרומטרים.
נפחו של כלורופלסט בשתיל תירס גדול בערך פי 20 מנפחו של חיידק E. coli, שנפחו כ-1 מיקרומטר מעוקב.
בתא פוטוסינתטי בודד בתוך עלה של צמח כמו ארבידופסיס או חיטה יש כ-100 כלורופלסטים.
אילו כלורופלסט הוגדל לרוחב של כדור כדורסל, כ-24 סנטימטרים, כל אחת מ-40–60 ערימות הממברנות שבתוכו הייתה ברוחב של 1.4–2.9 סנטימטרים.

כיצד פועל כלורופלסט

כלורופלסט עטוף בשתי ממברנות, חיצונית ופנימית. בתוכו מערכת שלישית של ממברנות, התילקואידים, הערוכים בערימות הנקראות גרנה. ממברנות התילקואידים עמוסות בציוד הקולט אור, ובכלל זה כלורופיל, הפיגמנט הירוק. כלורופיל הוא הפיגמנט הנפוץ ביותר ביצורים חיים.

האנרגיה שהתילקואידים קולטים מניעה תגובות במרחב המימי שסביבם. שם אנזים בשם רוביסקו קולט פחמן דו-חמצני לתגובות שבונות סוכר. רוביסקו ממלא כמעט את כל המרחב הזה, והוא החלבון המסיס הנפוץ ביותר ביצורים חיים. הסוכר נאגר כגרגירי עמילן.

צאצאים של חיידקים

סבורים שהכלורופלסטים צאצאים של ציאנובקטריות, חיידקים המבצעים פוטוסינתזה. לפני בין כ-1 ל-1.5 מיליארד שנים, תא אחר בלע אחת מהן, ועם הזמן השניים החלו לשתף פעולה בצמידות. הכלורופלסטים של אצות ירוקות, אצות אדומות וכל הצמחים מקורם באירוע הזה.

לכלורופלסטים עדיין יש DNA משלהם, באורך של כ-100,000 זוגות בסיסים, בעשרות עד מאות עותקים בכל אחד. לאבותיהם היו כנראה יותר מ-3,000 גנים. רוב הגנים האלה עברו לגרעין התא, ובכלורופלסטים של צמחים כיום נותרו רק כ-130.