How big is Kloroplast?

En kloroplast är den del av en växtcell som fångar upp energin i solljus och använder den för att omvandla koldioxid till socker, en process som kallas fotosyntes. I växtblad är kloroplasterna formade som linser eller amerikanska fotbollar, vanligtvis cirka 5 mikrometer långa. En mikrometer är en miljondel av en meter, eller en tusendel av en millimeter.

Storlek

Eftersom en kloroplast är tillplattad anges dess storlek som längd eller diameter, inte som tjocklek. Hos kärlväxter, som omfattar ormbunkar, barrträd och blommande växter, har kloroplaster en typisk diameter på cirka 4–6 mikrometer. Kloroplaster i blad beskrivs vanligen som cirka 5 mikrometer långa och 1–2 mikrometer tjocka.

Storleken varierar också mellan arter. Kloroplaster i unga majsplantor har en genomsnittlig volym på cirka 20 kubikmikrometer, där en kubikmikrometer är en kub med sidor som är 1 mikrometer långa. I bladen hos Arabidopsis, en växt som ofta används i forskning, är genomsnittet 93 kubikmikrometer, mer än fyra gånger så mycket. Hos alger har kloroplaster mer varierande former, bland annat rör och grenade nätverk.

Storleksjämförelser

En kloroplast som är 5 mikrometer lång är ungefär två tredjedelar av bredden av en röd blodkropp, som är 7–8 mikrometer i diameter.
Cirka 16–20 kloroplaster, lagda ände mot ände, skulle spänna över bredden av ett människohår, som är 80–100 mikrometer brett.
En kloroplast i en ung majsplanta har cirka 20 gånger så stor volym som en E. coli-bakterie, vars volym är cirka 1 kubikmikrometer.
En enda fotosyntetiserande cell i bladet hos en växt som Arabidopsis eller vete innehåller cirka 100 kloroplaster.
Om en kloroplast förstorades till bredden av en basketboll, cirka 24 centimeter, skulle var och en av de 40–60 membranstaplarna inuti den vara 1,4–2,9 centimeter tvärs över.

Så fungerar en kloroplast

En kloroplast omges av två membran, ett yttre och ett inre. Innanför finns ett tredje membransystem, tylakoiderna, som är travade i staplar som kallas grana. Tylakoidmembranen är packade med den utrustning som fångar upp ljus, bland annat klorofyll, det gröna pigmentet. Klorofyll är det vanligaste pigmentet hos levande organismer.

Energin som tylakoiderna fångar upp driver reaktioner i det vattniga utrymmet runt dem. Där fångar ett enzym som kallas Rubisco upp koldioxid för de reaktioner som bygger socker. Rubisco fyller nästan hela det utrymmet och är det vanligaste lösliga proteinet hos levande organismer. Sockret lagras som stärkelsekorn.

Härstammar från bakterier

Kloroplaster tros härstamma från cyanobakterier, bakterier som utför fotosyntes. Någon gång för mellan cirka 1 och 1,5 miljarder år sedan omslöt en annan cell en av dem, och med tiden kom de två att samarbeta nära. Kloroplasterna hos grönalger, rödalger och alla växter kan spåras tillbaka till den händelsen.

Kloroplaster har fortfarande en del eget DNA, cirka 100 000 baspar långt, i tiotals till hundratals kopior vardera. Deras förfäder hade förmodligen fler än 3 000 gener. De flesta av dessa gener flyttade till cellens kärna, och bara cirka 130 finns kvar i växternas kloroplaster i dag.