Chloroplasten

Chloroplasten, zu den ⇒ Plastiden gehörende, von einer Hülle aus zwei Membranen umgebene Organellen der Photosynthese und vieler anderer Synthesen (z.B. Fettsäuren, Lipide, Aromaten) in grünen Pflanzen; sie kommen nur in Zellen vor, die dem Licht ausgesetzt sind. Die meisten Algenzellen haben nur einen oder wenige C. von unterschiedlichsten Formen (z.B. schraubenförmig bei der Jochalge Spirogyra; napfförmig bei der Grünalge Chlamydomonas). Die C. vieler Algen enthalten ⇒ Pyrenoide. Zellen höherer Pflanzen enthalten 25 bis 200 linsenförmige C. mit ++Ø von ca. 4–8 μm. Wie bei den Mitochondrien unterscheiden sich bei den C. äußere (permeabel) und innere Membran (impermeabel). Die innere vergrößert die Oberfläche durch Ausbildung von Membransystemen ins Innere. In die farblose Matrix, das Stroma, sind pigmenthaltige, von der inneren Hüllmembran gebildete Doppelmembranen, die ⇒ Thylakoide, eingebettet. In voll entwickelten C. besteht zwischen Thylakoiden und innerer Hüllmembran keine Verbindung mehr. Während die großen homogenen C. (Algen, mit Ausnahme der Grünalgen) Einzelthylakoide, Thylakoidpaare oder -tripletts besitzen, lassen sich bei den kleinen granulären C. (Grünalgen, höhere Pflanzen einschließlich der meisten Moose und Farne) lichtmikroskopisch dunkelgrüne, runde Partikel (Grana) er-

kennen, die sich bei elektronenmikroskopischer Betrachtung als Stapel von Granathylakoiden zeigen. Die Grana sind durch Stromathylakoide miteinander verbunden. Die Thylakoidmembranen sind die Orte der Lichtreaktionen und enthalten die Photosynthesepigmente (v.a. Chlorophylle; Carotinoide; Xanthophylle; bei Rotalgen und Cyanobakterien Phycobiline). Im Stroma, dem Ort der Dunkelreaktionen, finden sich Enzyme der CO₂-Fixierung, v.a. Ribulosebisphosphatcarboxylase, daneben Komponenten, die auch in anderen Plastiden vorkommen, insbesondere Stärke und Speicherproteine. Ebenfalls im Stroma befinden sich die Elemente des genetischen Systems der C: ⇒ Plastiden-DNA (ptDNA), mRNA, tRNA, 70S-Ribosomen. Die C. entwickeln sich v.a. bei den höheren Pflanzen aus Vorstufen, den ⇒ Proplastiden.