Chloroplast

 

녹색식물이나 조류(藻類)에는 성장과정이나 생리조건에 따라 세포내에 다양한 종류의 색소체(plastid)가 존재한다. 즉 엽록체나 엽록소(chlorophyll)를 포함하지 않는 백색체(leucoplast), 저장녹말을 가지고 있는 아밀로플라스트(amyloplast), 노란색을 띠는 유색체(chromoplast)등의 여러 색소체가 존재한다. 이중에서 엽록체는 광합성의 여러 반응이 진행될 수 있도록 막상구조를 분화되어 있다.

일반 식물에서의 엽록체는 지름이 2~3μm, 길이가 5μm정도인 타원형으로 되어 있으니, 하등식물이나 조류 등에서는 크기와 몽양이 여러 가지로 변형된 것들도 있다. 세포 안 에 함유되어 있는 개수는 일정하지 않으나, 엽육(mesophyll)세포에는 수십 개에서 수백 개의 엽록체가 있다. 엽록체는 각각 2중의 막으로 싸여 있으며, 그 내부는 막구조인 틸라코이드막(thylakoid membrane)과 가용성 물질을 함유하는 스트로마(stroma)로 이루어져 있다.

틸라코이드막에는 부분적으로, 지름이 약 0.5μm 정도인 원판이 여러 개 쌓여 겹쳐진 듯한 모양의 그라나(grana)가 있으며, 광학현미경으로 관찰하면 짙은 녹색의 입상구조로 되어 있음을 알 수 있다. 엽록소를 비롯한 각종 광합성색소와 광합성의 전자전달성분, 에너지 전환반응을 하는 인산화의 공역인자(coupling factor)등은 틸라코이드막에 존재한다. 따라서 빛에너지에 의한 여기(exction)로부터 전자전달을 거쳐 ATP 합성에 이르는 반응이 틸라코이드막 안팎에서 진행된다.

틸라코이드막에는 다른 세포 내막에서와 마찬가지로 단백질과 지질이 거의 같은 비율로 존재하지만 인지질이 적고 당지질이 많은 것이 특징이다.

스트로마에는 광합성과정인 캘빈회로의 효소를 비롯하여 각종 효소와 단백질, 엽록체 특유의 RNA와 DNA등이 함유되어 있으며, 엽록체 무게의 60% 이상을 차지하고 있다. 광합성 때에 전자전달 역할을 하는 플라스토퀴논(plastoquinone)을 함유하고 있는 프라스토과립은  틸라코이드막과 접하면서 스트로마 속에 존재하고 있음을 전자현미경으로 관찰할 수 있다.