How big is Bladgroenkorrel?

Een chloroplast is het deel van een plantencel dat de energie van zonlicht opvangt en gebruikt om koolstofdioxide om te zetten in suiker, het proces dat fotosynthese heet. In de bladeren van planten hebben chloroplasten de vorm van een lens of van een American-footballbal, doorgaans ongeveer 5 micrometer lang. Een micrometer is een miljoenste van een meter, oftewel een duizendste van een millimeter.

Grootte

Omdat een chloroplast afgeplat is, wordt de grootte opgegeven als lengte of diameter, niet als dikte. Bij vaatplanten, waaronder varens, coniferen en bloeiende planten, hebben chloroplasten een typische diameter van ongeveer 4–6 micrometer. Chloroplasten in bladeren worden meestal beschreven als ongeveer 5 micrometer lang en 1–2 micrometer dik.

De grootte verschilt ook per soort. Chloroplasten in maïszaailingen hebben een gemiddeld volume van ongeveer 20 kubieke micrometer, waarbij een kubieke micrometer een kubus is met zijden van 1 micrometer. In de bladeren van Arabidopsis, een plant die veel in onderzoek wordt gebruikt, is het gemiddelde 93 kubieke micrometer, meer dan vier keer zoveel. Bij algen hebben chloroplasten meer uiteenlopende vormen, waaronder buizen en vertakte netwerken.

Groottevergelijkingen

Een chloroplast van 5 micrometer lang is ongeveer twee derde van de breedte van een rode bloedcel, die 7–8 micrometer breed is.
Ongeveer 16–20 chloroplasten, achter elkaar gelegd, zouden de breedte van een mensenhaar beslaan, dat 80–100 micrometer breed is.
Een chloroplast in een maïszaailing heeft ongeveer 20 keer het volume van een E. coli-bacterie, die een volume heeft van ongeveer 1 kubieke micrometer.
Een enkele fotosynthetiserende cel in het blad van een plant als Arabidopsis of tarwe bevat ongeveer 100 chloroplasten.
Als een chloroplast werd vergroot tot de breedte van een basketbal, ongeveer 24 centimeter, zou elk van de 40–60 stapels membranen in de chloroplast 1,4–2,9 centimeter breed zijn.

Hoe een chloroplast werkt

Een chloroplast is omhuld door twee membranen, een buitenste en een binnenste. Daarbinnen ligt een derde membraansysteem, de thylakoïden, opgestapeld in stapels die grana heten. De thylakoïdmembranen zitten vol met de uitrusting die licht opvangt, waaronder chlorofyl, het groene pigment. Chlorofyl is het meest voorkomende pigment in levende wezens.

De energie die de thylakoïden opvangen drijft reacties aan in de waterige ruimte eromheen. Daar vangt een enzym dat Rubisco heet koolstofdioxide af voor de reacties waarmee suiker wordt opgebouwd. Rubisco vult bijna die hele ruimte en is het meest voorkomende oplosbare eiwit in levende wezens. De suiker wordt opgeslagen als zetmeelkorrels.

Afkomstig van bacteriën

Naar wordt aangenomen stammen chloroplasten af van cyanobacteriën, bacteriën die fotosynthese uitvoeren. Ergens tussen ongeveer 1 en 1,5 miljard jaar geleden slokte een andere cel er een op, en na verloop van tijd gingen de twee nauw samenwerken. De chloroplasten van groenalgen, roodalgen en alle planten zijn terug te voeren op die gebeurtenis.

Chloroplasten dragen nog steeds wat eigen DNA, ongeveer 100.000 basenparen lang, elk in tientallen tot honderden kopieën. Hun voorouders hadden waarschijnlijk meer dan 3.000 genen. De meeste van die genen verhuisden naar de celkern, en slechts ongeveer 130 zijn er nog over in de chloroplasten van planten van nu.