葉綠體結構與功能相適應的特點有哪些？

【專家解說】：線粒體由兩層膜包被，外膜平滑，內膜向內折疊形成嵴，兩層膜之間有腔，線粒體中央是基質?；|內含 有與三羧酸循環(huán)所需的全部酶類，內膜上具有呼吸鏈酶系及ATP酶復合體。線粒體能為細胞的生命活動提供場所，是細胞內氧化磷酸化和形成ATP的主要場所，有細胞"動力工廠" (power plant)之稱。另外，線粒體有自身的DNA和遺傳體系， 但線粒體基因組的基因數量有限，因此，線粒體只是一種半自主性的細胞器。 外膜 　　(out membrane)含40%的脂類和60%的蛋白質，具有孔蛋白（porin）構成的親水通道，允許分子量為5KD以下的分子通過，1KD以下的分子可自由通過。標志酶為單胺氧化酶。它是包圍在線粒體外面的一層單位膜結構。厚6nm,平整光滑，上面有較大的孔蛋白,可允許相對分子質量在5kDa左右的分子通過。外膜上還有一些合成脂的酶以及將脂轉變成可進一步在基質中代謝的酶。 內膜 　?。╥nner membrane）含100種以上的多肽，蛋白質和脂類的比例高于3:1。心磷脂含量高（達20%）、缺乏膽固醇，類似于細菌。通透性很低，僅允許不帶電荷的小分子物質通過，大分子和離子通過內膜時需要特殊的轉運系統(tǒng)。如：丙酮酸和焦磷酸是利用H+梯度協(xié)同運輸。線粒體氧化磷酸化的電子傳遞鏈位于內膜，因此從能量轉換角度來說，內膜起主要的作用。內膜的標志酶為細胞色素C氧化酶。它是位于外膜內層的一層單位膜結構，厚約6nm。內膜對物質的通透性很低,只有不帶電的小分子物質才能通過。內膜向內折褶形成許多嵴，大大增加了內膜的表面積。內膜含有三類功能性蛋白:①呼吸鏈中進行氧化反應的酶； ②ATP合成酶復合物; ③一些特殊的運輸蛋白,調節(jié)基質中代謝代謝物的輸出和輸入。 　　線粒體內膜向基質折褶形成的結構稱作嵴(cristae),嵴的形成使內膜的表面積大大增加。嵴有兩種排列方式：一是片狀(lamellar),另一是管狀(tubular)。在高等動物細胞中主要是片狀的排列，多數垂直于線粒體長軸。在原生動物和植物中常見的是管狀排列。線粒體嵴的數目、形態(tài)和排列在不同種類的細胞中差別很大。一般說需能多的細胞,不僅線粒體多，而且線粒體嵴的數目也多。線粒體內膜的嵴上有許多排列規(guī)則的顆粒稱為線粒體基粒(elementary particle)，每個基粒間相距約10 nm?；Ｓ址Q偶聯(lián)因子1(coupling factor 1),簡稱F1,實際是ATP合酶(ATP synthase),又叫F0 F1 ATP酶復合體，是一個多組分的復合物。 膜間隙 　　(intermembrane space)是內外膜之間的腔隙，延伸至嵴的軸心部，腔隙寬約6-8nm。由于外膜具有大量親水孔道與細胞質相通，因此膜間隙的pH值與細胞質的相似。標志酶為腺苷酸激酶。 基質 　?。╩atrix）為內膜和嵴包圍的空間。除糖酵解在細胞質中進行外，其他的生物氧化過程都在線粒體中進行。催化三羧酸循環(huán)，脂肪酸和丙酮酸氧化的酶類均位于基質中，其標志酶為蘋果酸脫氫酶?；|具有一套完整的轉錄和翻譯體系。包括線粒體DNA（mtDNA），70S型核糖體，tRNAs 、rRNA、DNA聚合酶、氨基酸活化酶等?；|中還含有纖維絲和電子密度很大的致密顆粒狀物質，內含Ca2+、Mg2+、Zn2+等離子。  葉綠體扁球狀，厚約2.5微米，直徑約5微米。具雙層膜，內有間質，間質中含呈溶解狀態(tài)的酶和片層。片層由閉合的中空盤狀的類囊體垛堆而成，類囊體是形成高能化合物三磷酸腺苷(ATP)所必需。葉綠體外被由雙層膜組成，膜間為10~20nm的膜間隙。外膜的滲透性大，如核苷、無機磷、蔗糖等許多細胞質中的營養(yǎng)分子可自由進入膜間隙。 　　內膜對通過物質的選擇性很強，CO2、O2、Pi、H2O、磷酸甘油酸、丙糖磷酸，雙羧酸和雙羧酸氨基酸可以透過內膜，ADP、ATP已糖磷酸，葡萄糖及果糖等透過內膜較慢。蔗糖、C5糖雙磷酸酯，C糖磷酸酯，NADP+及焦磷酸不能透過內膜，需要特殊的轉運體（translator）才能通過內膜。 （二）類囊體 　　是單層膜圍成的扁平小囊，沿葉綠體的長軸平行排列。膜上含有光合色素和電子傳遞鏈組分，又稱光合膜。 　　許多類囊體象圓盤一樣疊在一起，稱為基粒，組成基粒的類囊體，叫做基粒類囊體，構成內膜系統(tǒng)的基粒片層（grana lamella）?；Ｖ睆郊s0.25~0.8μm，由10~100個類囊體組成。每個葉綠體中約有40~60個基粒。 　　貫穿在兩個或兩個以上基粒之間的沒有發(fā)生垛疊的類囊體稱為基質類囊體，它們形成了內膜系統(tǒng)的基質片層（stroma lamella）。 　　由于相鄰基粒經網管狀或扁平狀基質類囊體相聯(lián)結，全部類囊體實質上是一個相互貫通的封閉系統(tǒng)。類囊體做為單獨一個封閉膜囊的原始概念已失去原來的意義，它所表示的僅僅是葉綠體切面的平面形態(tài)。 　　類囊體膜的主要成分是蛋白質和脂類（60：40），脂類中的脂肪酸主要是不飽和脂肪酸（約87%），具有較高的流動性。光能向化學能的轉化是在類囊體上進行的，因此類囊體膜亦稱光合膜，類囊體膜的內在蛋白主要有細胞色素b6/f復合體、質體醌（PQ）、質體藍素（PC）、鐵氧化還原蛋白、黃素蛋白、光系統(tǒng)Ⅰ、光系統(tǒng)Ⅱ復合物等。 （三）基質 　　是內膜與類囊體之間的空間，主要成分包括： 　　碳同化相關的酶類：如RuBP羧化酶占基質可溶性蛋白總量的60%。 　　葉綠體DNA、蛋白質合成體系：如，ctDNA、各類RNA、核糖體等。 　　一些顆粒成分：如淀粉粒、質體小球和植物鐵蛋白等。葉綠體的功能葉綠體(chloroplast)：藻類和植物體中含有葉綠素進行光合作用的器官。 主要含有葉綠素、胡蘿卜素和葉黃素，其中葉綠素的含量最多，遮蔽了其他色素，所有呈現綠色。主要功能是進行光合作用。幾乎可以說一切生命活動所需的能量來源于太陽能（光能）。綠色植物是主要的能量轉換者是因為它們均含有葉綠體（Chloroplast）這一完成能量轉換的細胞器，它能利用光能同化二氧化碳和水，合成貯藏能量的有機物，同時產生氧。所以綠色植物的光合作用是地球上有機體生存、繁殖和發(fā)展的根本源泉。