葉綠體 (葉綠體, 文化語 : 풀色滯, 英語 : chloroplast )는 眞核生物 에서 光合成 을 하는 細胞 小器官 이다.

一般的 特徵 [ 編輯 ]

葉綠體는 葉綠素 가 있어 細胞를 觀察했을 때 뚜렷한 綠色이 나타나는 것을 쉽게 確認할 수 있다. 細胞內 共生說 에 따르면 葉綠體는 미토콘드리아 와 함께 代表的인 細胞內 共生 體이다. (獨自的인 DNA 와 리보솜 을 가지고 있으며, 現在의 남藻菌類 와 共通 祖上을 가졌을 것으로 推測된다.)(여기서 獨自的인 DNA를 가졌다는 말은 物理的 獨立만을 말한다. 細胞內 하나의 蛋白質 情報가 核果 미토콘드리아에 分散되어있는 境遇가 있기 때문이다. 따라서 미토콘드리아 내 DNA와 核 內 DNA는 遺傳子的 相補性을 띈다고 할 수 있다.) 빛 에너지 를 利用해 葡萄糖 을 合成하는 細胞內 小器官으로, 內幕과 外膜으로 이루어진 特徵的인 內部 構造, 卽 틸라코이드 (內幕), 그라나 (틸라코이드막이 銅錢처럼 쌓인 救助), 스트로마 (기질)를 顯微鏡 으로 觀察할 수 있다. 獨立的으로 分裂하여 增殖하며, 빛을 받기 前에는 葉綠素 를 合成하지 않아 白色(白色體)이지만 可視光線 下에서 葉綠素 를 合成하여 綠色을 띠게 된다. 維管束 植物의 葉綠體는 非光合成 細胞에서 色素體로서 存在한다. 色素體 에는, 綠末體, 雜色體, 白色體 等 다양한 種類가 있지만, 모든 色素體는, 이중막으로 둘러싸여 葉綠體 DNA 를 가지는 것이 特徵이다.

形態 [ 編輯 ]

外部 [ 編輯 ]

葉綠體의 形態는 分類群에 따라 다양한데 一般的으로는 潮流에서 多樣性이 높다. 海草類에서 가장 有名한 것은 해캄(Spirogyra)으로 圓筒形의 細胞內에 나선 模樣으로 葉綠體가 들어가 있다. 별模樣, 판模樣 等 여러 形態의 것이 알려져 있다. 種子 植物 의 境遇, 葉綠體의 形態는 單純한 圓盤狀 이다. 크기는 直徑 約 5μm程度, 顯微鏡 으로 보면 細胞의 바깥쪽에 줄지어 보이는데 細胞의 中央部를 液胞 가 차지하고 있기 때문이다. 原形質 유동에 依해 移動하는 것을 볼 수 있다.

內部 [ 編輯 ]

미토콘드리아 와 같이 葉綠體에서도 內幕에서 生體 內 合成을 한다. 種子 植物의 葉綠體에서 內幕은 實質的인 光合成이 일어나며 틸라코이드라고 한다. 원반형의 틸라코이드가 겹겹이 쌓인 構造를 그라나라고 하며 틸라코이드 內部의 빈 空間을 內腔(lumen)이라고 한다. 補助色素, 光合成에 關與하는 酵素를 包含한 蛋白質은 葉綠素와 함께 틸라코이드막 위에 있다. 葉綠體의 葉綠素 는 主로 可視光線 의 靑色과 赤色을 吸收하고 綠色을 잘 吸收하지 않아 우리 눈에 綠色으로 보이게 된다(보색효과). 細胞의 壽命이 다 하거나 環境이 좋지 않으면(가뭄, 低溫 等) 葉綠素가 破壞되면서 補助色素들(예: 크산토필, 카로테노이드)의 色이 나타나 잎이 알록달록해진다. 鳥類(藻類)의 境遇 陸上植物과는 달리 틸라코이드 數가 적고 많음에 따라 黃金色, 褐色, 赤色으로 色이 다르게 보이기도 한다. 스트로마에는 獨自的인 葉綠體 DNA (cpDNA: chlorophyll DNA)와 리보솜이 있다. 葉綠體 DNA는 다양한 蛋白質과 함께 細胞核과 같은 模樣이다. 眞核生物 DNA結合蛋白質人 히스티딘이나 細菌의 DNA 結合 蛋白質로서 알려진 HU, DPS等의 蛋白質 은 綠色 植物의 葉綠體에는 存在하지 않는다. 代身에 亞黃酸 還元 酵素가 DNA 結合 蛋白質로서 기능하고 있다. 葉綠體 DNA 도 細胞核 의 DNA처럼 複製 , 戰死 , 飜譯 過程이 일어난다.

機能 [ 編輯 ]

葉綠體는 植物細胞의 臺詞過程 에 있어서 重要한 機能을 하고 있다. 光合成 外에 窒素代謝, 아미노산 合成, 地質 合成, 色素 合成 等을 하고 있다. 獨自的인 게놈 DNA 나 리보솜 을 가지고 있는데 이는 진핵 光合成生物의 共通 祖上이 光合成 原核生物을 細胞內에 共生시켰던 것 때문인 것으로 여겨지고 있다. 葉綠體는 太陽 빛의 吸收에 依해 葉綠素의 電子 가 들떠서 바닥狀態로 떨어질 때 나오는 에너지로 아데노신삼인산 (ATP), NADP生成하여 黨(糖)을 만드는 데에 使用하고 ATP , NADP 生成에 쓰이지 않은 빛 에너지는 熱로 放出되어 周邊의 溫度를 높이는 데 使用된다.

色素體의 起源 [ 編輯 ]

酸素 發生 光合成 細菌인 시아노박테리아 의 一種이 細胞內 共生을 통해 葉綠體를 形成했다고 보고 있지만 實際 시아노박테리아나 그 近緣種으로부터 由來했는지에 對한 確實한 證據는 없다. 狂界1, 狂界2街 光合成細菌 헬리오박테리아(Heliobacteria)와 클로로플렉서스(Chloroflexus)로부터 由來된 것으로 系統的으로 關聯이 있을 것으로 여겨지지만, 構成 蛋白質의 機能이 그대로 對應하지 않아 實際 植物의 狂界 1, 2는 光合成 細菌의 狂系와는 相當히 다르고 光合成을 除外한 다른 機能의 起源은 不分明하다.

그럼에도 不拘하고 葉綠體는 시아노박테리아藍細菌 類似한 特徵을 가지고 있다. 葉綠體는 미토콘드리아와 같이 에너지 代謝에 關聯된 自體的인 DNA와 2重幕(外膜, 內幕)構造를 가지고 있으며 內幕은 구불구불 주름이 잡혀있다. 葉綠體의 內幕은 光合成에 關聯된 蛋白質들로 構成되어 있는데 시아노박테리아의 細胞膜 또한 같은 役割을 한다. 葉綠體는 太陽으로부터 오는 빛에너지를 光合成過程을 통하여 ATP, NADP에 貯藏한다. 이와 같은 共通點 때문에 미토콘드리아가 好氣性細菌에서 由來된 것과 같이 葉綠體 또한 시아노박테리아의 (진핵)細胞內 共生으로 由來되었다고 보고 있다. 原生生物 中(heterokonts, Euglenozoa, Cercozoa) 葉綠體의 幕이 3-4겹으로 이루어진 무리들이 있는데, 이들은 眞核生物이 다른 眞核生物 안으로 들어가 2次 細胞內 共生 을 한 것으로 보인다. 2次 細胞內 共生을 한 原生生物들이 또 다른 眞核生物 안에서 共生할 境遇 3次 細胞內共生이 이루어질 것이라고 보고 있다.

內幕과 外膜사이의 空間을 채우고 있는 液體를 氣質(스트로마)이라고 하며 光合成細菌의 細胞質 과 같이 原形DNA와 리보솜 을 가지고 있어 自體的으로 蛋白質을 만들 수 있다. 그러나 光合成 細菌과는 다르게 細胞 內에서 保護를 받고 있는 葉綠體는 必要한 蛋白質 을 自體에서 모두 만들어 내지 못하고 必要한 蛋白質 中 一部를 核의 DNA를 解讀하여 만들어진 蛋白質에 依存한다. 이 때문에 葉綠體는 祖上인 시아노박테리아보다 게놈 (genome)李 單純하다. 따라서 葉綠體만 培養을 할 수 있는 것은 거의 없다고 할 수 있겠다. 하지만 드물게 葉綠體가 細胞로부터 分離되어 培養可能한 例도 있는데, 浪說목 (囊舌目, Sacoglossa) ^[1] 의 한 種類는 普通은 치설로 갉은 海藻(海藻)를 모두 消化해 버리지만, 海藻의 葉綠體를 自身의 細胞에 捕獲하기도 하여 動物임에도 不拘하고 光合成을 할 수 있다고 알려져 있다.

各州 [ 編輯 ]

外部 링크 [ 編輯 ]

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葉綠體

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풀色滯

• (英語) 葉綠體 와 光合成: 빛의 役割
• (英語) 葉綠體, 植物學(Botany)
• (英語) 葉綠體DNA의 植物 系統/進化 硏究에서의 쓰임