光合作用叶绿体的结构植物学研究电子显微镜的应用

光合作用的结构

  从一个化学家的观点来看，象一棵菠菜这样的生物作为一个
实验材料，不仅是不均匀的，而且还有一个象一组百宝盒似的组
织；要追求光合作用过程的部位，他先要分离叶子，然后分离叶肉细
胞，再分离出叶绿体，然后去拆散叶绿体的组分。这样的办法进行
越深，在生物学者的心中引起的疑虑就越大，生物学家强调机体各
部分间的关系与各部分本身同样重要。但是事实确实是在绿色植
物中光合作用的生物化学部分差不多完全位于叶绿体的内部，而
叶绿体是很便于制备和进行研究的颗粒。我们将看到叶绿体及其
组成部分，作为光合作用的生物化学研究的基础是一个很有用的
体系，但并不意味着它不受环境的影响。虽然在光合细菌和蓝绿
藻中的结构和过程不同，它们没有叶绿体，我们也将看到，在和绿
色植物对比下研究它们而不是作为一个独立的题目来研究它们是
合宜的。

叶绿体的电子显微照片最显著的特征是片层结构。仔细观察
就发现这些片层结构是紧紧压扁的包囊，叫做类囊体(thylakoids)。
在一个叶绿体中类囊体系统的范围大小因植物种类与植物个体的
历史而不同。在许多绿色植物(包括菠菜)中，有许多类囊体集聚
成叠的区域，这些叠就是上述的基粒。单个的类囊体可以从一个
基粒延伸到另一个基粒，但是一个基粒中的类囊体(常常叫做圆
盘，基粒是一叠圆盘)，比基粒外的类囊体着色更浓，或者壁更厚。
用匀浆器或超声波处理裂解叶绿体就可以收集类囊体的碎片而去
掉问质和包膜。光合作用系统所有的色素，叶绿素和类胡萝卜素，
都存在于类囊体膜中。因此叶绿体被划分为三个区域：间质，类
囊体膜的“固体”物质和类囊体内很小的空隙。这种相态的分离是
首要的

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