Растения живут благодаря фотосинтезу, а животный мир живет благодаря существованию мира растений. И вот этот самый фотосинтез представляет из себя процесс поистине огромной сложности, и в нём до сих пор хватает и неразгаданных загадок, и недостаточно полно изученных процессов. Мы сейчас начнем с малого.
ХЛОРОПЛАСТЫ — это самое главное и самое первое слово, с которым знакомится человек, изучающий фотосинтез. Это такие зеленые пластиды, содержащие ХЛОРОФИЛЛ, и именно они фотосинтезом и занимаются, то есть с помощью энергии солнечного света собирают органические вещества из неорганических. И потом мы эти органические вещества едим, зачастую с аппетитом.
Очень интересно то, что древний предок хлоропласта — ЦИАНОБАКТЕРИЯ — была 1.5 миллиарда лет назад захвачена древним предком растительной клетки, но не переварена, а оставлена жить — в точности, как это случилось с предками митохондрий и предками клеток животных. И точно так же, как в ситуации с митохондрией, обе клетки в итоге наладили симбиотическую связь, превратившуюся в мутуализм — теперь они друг без друга жить не могут. У хлоропласта тоже есть своя двойная мембрана, своя ДНК.
Интересно, что этот симбиотический захват происходил и повторно, гораздо позже, когда уже появились ЭУКАРИОТЫ, то есть клетки, имеющие ядро. То есть сначала ПРОКАРИОТЫ (безъядерные клетки) захватили цианобактерию, начали совместно жить и эволюционировать, постепенно превратились в эукариоты, а потом снова захватывали другие цианобактерии, тоже уже немного более развитые, и в итоге сформировался оптимальный ансамбль.
Итак — хлоропласты — это такие похожие на бактерий органеллы, которые осуществляют фотосинтез, и значит именно благодаря им мы все и существуем. Давай мы еще буквально чуть-чуть заглянем внутрь хлоропласта, чтобы рассмотреть там самую главную его часть, и на этом пока хватит.
Где же в хлоропласте происходит самое главное действо? ТИЛАКОИДЫ — это ограниченные мембраной обособленные отделы (по-научному — КОМПАРТМЕНТЫ) внутриклеточного пространства внутри хлоропластов и цианобактерий. Именно там и происходят сложнейшие реакции фотосинтеза.
Выглядят тилакоиды довольно необычно. Они имеют структуру, напоминающую диск. Стопку таких дисков называют ГРАНОЙ.
Граны соединены между собой ЛАМЕЛЛАМИ в единое функциональное пространство.
И вот мембрана тилакоида собственно и является тем местом, где протекают реакции фотосинтеза. Эти реакции идут при участии особых ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИХ ПИГМЕНТОВ, расположенных непосредственно на мембране. Именно эти пигменты и улавливают кванты света, после чего и начинается священнодействие фотосинтеза.