葉緑体

緑色植物と藻類の細胞内にある組織で、光合成はここでおこなわれる。葉緑体が緑色をしているために、葉などは緑色にみえる。葉緑体は、円盤状をした細胞小器官(オルガネラ)で、直径0.004～0.006mm。葉断面の葉肉細胞には多くの葉緑体がふくまれ、光をうけやすい方向にむいている。1個の細胞には40～50個、葉の表面には1mm²当たり50万個もの葉緑体がふくまれていることがある。

葉緑体は、2重になった包膜につつまれていて、内部は、ストロマとよばれる液体状の基質からできている。このストロマの中を、たがいに連結する扁平(へんぺい)な袋状構造をしたチラコイドが横断し、複雑な網状組織を形成している。

チラコイドが、皿をつみかさねたような状態になったものを、グラナという。光合成のために光を吸収する葉緑素の分子は、チラコイドに結合している。葉緑素がとらえた光エネルギーは、グラナでおこる一連の化学反応により、アデノシン三リン酸(ATP)に変換される(→ 明反応)。ストロマではこのATPをつかい、とりこんだ二酸化炭素を還元してグルコースを生成する(→ 暗反応)。このグルコース(炭水化物)が多数結合してデンプンとなり、植物体の貯蔵器官にたくわえられる(→ 貯蔵デンプン)。

植物では、小さな無色の細胞小器官であるプロプラスチド(原色素体)が、光のもとで、葉緑体に発達する。植物の生長している部位の細胞分裂にともない、独自の独立したDNA(デオキシリボ核酸)をもつプロプラスチドは分裂して増殖する。つまり、分裂した各細胞は葉緑体を生みだす能力をもっている。藻類においては、葉緑体はプロプラスチドから発達するのではなく、独自に自己増殖をおこなう。また、葉緑体をふくむ細胞のタイプにかかわらず、たがいによく似ている。これらの特徴は、葉緑体が、かつては独立した生物であり、それが宿主である植物細胞と共生するようになったことをしめしている。→進化論の「細胞共生説」：細胞の「生命の起源と細胞の進化」