Aufbau und Funktion der Chloroplasten
Chloroplasten sind winzige, aber mächtige Organellen, die hauptsächlich in den grünen Teilen von Pflanzen und einigen Algen vorkommen. Mit einer Größe von etwa 5-6 µm sind sie von einer Doppelmembran umgeben, was durch die Endosymbiontenhypothese erklärt wird: Chloroplasten waren ursprünglich eigenständige Cyanobakterien, die von pflanzlichen Vorläuferzellen aufgenommen wurden.
Im Inneren der Chloroplasten befindet sich das Stroma, eine flüssige Grundsubstanz, die als Matrix dient. Hier liegen die ringförmige DNA (cpDNA), Ribosomen und Stärkekörner, die den durch Photosynthese erzeugten Zucker speichern. Auch Lipidtröpfchen (Plastoglobuli) sind hier zu finden, die als Speicher für Phospholipide und Proteine dienen.
Die innere Membran ist nach innen gefaltet und bildet die Thylakoide, die sich zu Stapeln (Grana) zusammenlagern. An den Thylakoidmembranen befindet sich das grüne Chlorophyll, das Sonnenlicht absorbiert und zum Reaktionszentrum weiterleitet. Hier findet die Lichtreaktion der Photosynthese statt - der Prozess, der Lichtenergie in chemische Energie umwandelt.
Wusstest du? Dank der Chloroplasten gehören Pflanzen zu den autotrophen Lebewesen. Sie können sich selbst ernähren, indem sie aus Kohlenstoffdioxid und Wasser mithilfe von Sonnenlicht Glucose herstellen. Tiere hingegen sind heterotroph und auf diese Photosyntheseleistung angewiesen!
Die Hauptfunktion der Chloroplasten ist die Photosynthese, bei der aus anorganischen Stoffen (CO₂ und H₂O) organische Substanzen (Glucose) und Sauerstoff entstehen. Diese chemische Formel der Photosynthese lässt sich vereinfacht darstellen als: 6 CO₂ + 6 H₂O + Lichtenergie → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂. Die dabei erzeugte Glucose wird zunächst als Stärke gespeichert und später in der Pflanze verteilt.