ХЛОРОПЛАСТЫ (от греч. chloros -зелёный и plastos - вылепленный, образованный), внутриклеточные орга-неллы растительной клетки - пластиды, в к-рых осуществляется фотосинтез. Окрашены в зелёный цвет благодаря присутствию в них осн. пигмента фотосинтеза -хлорофилла. Осн. функция X., состоящая в улавливании и преобразовании световой энергии, нашла отражение и в особенностях их строения. У высших растений X.- тельца линзообразной формы диаметром 3-10 мкм и толщиной 2-5 мкм, представляют собой систему бел-ково-липидных мембран, погружённых в основное вещество - матрикс, или стро-му, и отграничены от цитоплазмы наружной мембраной (оболочкой). Внутр. мембраны образуют единую (непрерывную) пластинчатую, или ламеллярную, систему, состоящую из замкнутых уплощенных мешочков (цистерн) - т. н. ти-лакоидов, к-рые группируются по 10-30 (стопками) в граны (до 150 в X.), соединяющиеся между собой крупными тилакоидами. При таком строении значительно увеличивается фотоактивная поверхность X. и обеспечивается максимальное использование световой энергии. В мембране тилакоидов, состоящей из двух слоев белка, разделённых слоем липидов, осуществляется первичная световая стадия фотосинтеза, ведущая к образованию двух необходимых для ассимиляции СО2 соединений - восстановленного никотинамид-адениндинуклеотидфосфата (НАД Н) и богатого энергией соединения аденозин-трифосфата (АТФ). Источником энергии для образования молекул АТФ является разность потенциалов, к-рая образуется на мембране в результате векторного (направленного) переноса заряда. Разделение заряда по обеим сторонам мембраны обеспечивается особым расположением компонентов электронно-транспортной цепи в мембране, перешнуровывающих со толщу. Благодаря мембранам, играющим роль "перегородок", осуществляется пространственное разобщение продуктов фотосинтеза, напр. О2 и восстановителей, без к-рых эти продукты взаимодействовали бы друг с другом. Наружная поверхность тилакоида покрыта частицами диаметром 14-15 нм, к-рые представляют собой "факторы сопряжения", участвуют в синтезе АТФ. В строме же сосредоточены ферменты фиксации СО2 (темновая стадия фотосинтеза). У растений, способных к "кооперативному" фотосинтезу, существует 2 типа X., различающихся по строению и функциям. Одни из них, находящиеся в клетках мезофилла, мелкие с гранами, другие, более крупные, содержатся в клетках обкладки проводящих сосудистых пучков, граны в них лишь зачаточные или совсем отсутствуют. В X. второго типа функционирует фотосистема 1, к-рая образует АТФ в ходе циклич. фосфорилирования, а НАДФ • Н - за счёт реакции декарбо-ксилирования яблочной к-ты. X. клеток обкладки фиксируют СО2 на рибулозо-дифосфате, т. е. с помощью цикла Калвина, а X. клеток мезофилла - на фосфое-нолпирувате (путь Хетча-Слэка); т. о. взаимодействие X. обоих типов обеспечивает высокую эффективность фотосинтеза у растений. В строму X., наряду с ферментами фиксации СО2, включены нити ДНК, рибосомы, крахмальные зёрна, осмиофильные гранулы.
Модель пластинчатой (ламеллярной) системы хлоропластов. Столбики - граны, образованные тилакоидами.
Наличие в X. собственного генетич. аппарата и специфич. белоксинтезирую-щей системы обусловливает определённую, хотя и относительную, автономию X. в клетке. При развитии и размножении растения в новых генерациях клеток X. возникают только путём деления. Происхождение X. связывают с симбио-генезом, полагая, что совр. X. - потомки синезелёных водорослей, вступившие в симбиоз с древними ядерными гетеротрофными клетками бесцветных водорослей или простейших.
X. занимают 20-30% объёма растит, клетки. У водорослей, напр, хламидомонады, имеется один X., в клетке высших растений содержится от 10 до 70 X. Развиваются X. из т. н. инициальных частиц, или пропластид, - небольших пузырьков, отделяющихся от ядра. В конце вегетации растения X. в результате разрушения хлорофилла утрачивают зелёную окраску и превращаются в хромопласты. См. также Фотосинтез.
Лит.: Хлоропласты и митохондрии. Вопросы мембранной биологии, Сб., М., 1969; Л ё в и А., С и к е в и ц Ф., Структура и функция клетки, пер. с англ., М., 1971; Хит О., Фотосинтез, пер. с англ., М., 1972; Баславская С. С., Фотосинтез, М., 1974; Н а с ы р о в Ю. С., Фотосинтез и генетика хлоропластов, М., 1975; Structure and function or chloroplasts, ed. M. Gibbs, В., 1971. P. М.Бекина.