Cytologie
Pflanzenzelle
 – Video

Chloroplasten sind wichtige Zellorganellen in Pflanzenzellen. Alles zum Aufbau, zur Funktion und zu den Aufgaben von Chloroplasten, erklären wir dir hier oder im kurzen Video .

Was sind Chloroplasten?

Chloroplasten sind Organellen, die in Pflanzen– und Algenzellen vorkommen. Ihre Hauptfunktion ist es, Photosynthese zu betreiben. Sie können also mithilfe von Sonnenlicht energiereiche Zucker herstellen. Chloroplasten sind von außen von einer Doppelmembran umgeben, in ihrem Inneren befindet sich eine farblose Flüssigkeit, das Stroma.

Im Plasma einer Pflanzenzelle findest du meist viele Chloroplasten. Sie sehen aus wie kleine, grüne ‚Körner‘. Die grüne Farbe der Pflanzen kommt durch den Farbstoff Chlorophyll (Blattgrün), der in den Chloroplasten erhalten ist. Ohne ihn, könnte die Pflanze keine Photosynthese ausüben.

Ein Chloroplast gehört zu den Plastiden . Das sind Zellorganellen in Pflanzen, die eine Doppelmembran und eigenes Erbgut besitzen.

Chloroplast, Chloroplasten, Pflanzenzelle, Photosynthese, Chlorophyll, Chloroplasten aufbau, chloroplasten funktion, funktion chloroplast, chloroplast stroma, was sind chloroplasten, chloroplasten aufgabe
direkt ins Video springen
Chloroplast

Aufgepasst: Tierzellen und prokaryotische Zellen enthalten keine Chloroplasten.

Definition Chloroplasten

Die Chloroplasten (eng. chloroplasts) sind Zellorganellen in Pflanzen und Algen. Ihr Name setzt sich aus den griechischen Begriffen chlōrós („grün“) und plastós („geformt“) zusammen. Ihre wichtigste Aufgabe ist die Photosynthese.

Chloroplasten Aufbau und Bestandteile

Wenn du eine Pflanzenzelle unter einem Lichtmikroskop betrachtest, fallen dir die linsenförmigen, grünen Chloroplasten sicher direkt auf. In ihrem Querschnitt ist das Zellorganell etwa 4-8 μm groß. Innerhalb einer Pflanzenzelle befinden sich normalerweise mehrere Chloroplasten.

Der grundsätzliche Aufbau eines Chloroplasten sieht so aus:

direkt ins Video springen
Chloroplast Aufbau

Du kannst folgende Bestandteile im Chloroplasten erkennen:

  • Doppelmembran: Chloroplasten sind von einer doppelten Biomembran  umgeben. Die äußere Membran ist dabei glatt, während die innere Membran stark eingefaltet ist. Dadurch bildet sich ein ausgeprägtes Membransystem. Du bezeichnest die Innenausstülpungen als Thylakoidmembran.
  • Thylakoide: Die Thylakoidmembran bildet geschlossene, abgeflachte Membransäcke, die sogenannten Thylakoide.
    • Grana: Oft sind die Thylakoide in Stapeln angeordnet, du bezeichnest sie dann als Grana (Einzahl: Granum). Du kannst dir die Stapel in etwa wie bei einer Münzgeldrolle vorstellen. 
    • Stromathylakoide: Die Thylakiode können aber auch einzeln vorkommen, dann nennst du sie Stromathylakoide.
  • Stroma: Im Inneren des Chloroplasten befindet sich eine flüssige Grundsubstanz, das Stroma. Im Stroma findest du außerdem:
    • Erbgut (ringförmige DNA)
    • Lipidtröpfchen (Plastoglobuli)
    • Ribosomen
    • Stärkekörner

Chloroplast Funktionen

Schauen wir uns nun den Aufbau und die Funktionen des Chloroplasten genauer an. Chloroplasten setzen sich aus den Membranen und dem Stroma zusammen.

Chloroplastenmembran

Die äußere, glatte Chloroplastenmembran bietet dem Chloroplasten Schutz gegen äußere Einflüsse. Außerdem trennt sie ihn vom Cytoplasma der Zelle ab. Trotzdem ermöglicht sie ihm, verschiedener Stoffe, wie Wasser, aufzunehmen und abzugeben.

Die innere Membran ist stark gefaltet und nach innen gestülpt. Die Einstülpungen bezeichnest du auch als Thylakoide. Mehrere Thylakoide können Stapel bilden, die sogenannten Grana. Sie können aber auch einzeln vorkommen, als Stromathylakoide.

Die Membran an den Thylakoiden nennst du Thylakoidmembran. An ihr findet die Photosynthese statt. In den Membranen ist nämlich unter anderem der grüne Farbstoff Chlorophyll enthalten. Damit kann die Pflanze Licht ‚einfangen‘ und Energie weiterleiten.

Zwischen den beiden Membranen der Chloroplasten liegt der Intermembranraum. Er enthält Enzyme, die ATP verarbeiten und umwandeln können. Unter ATP verstehst du den universellen Energieträger in allen lebenden Organismen.

Stroma

Im Inneren des Chloroplasten befindet sich eine farblose Flüssigkeit, das sogenannte Stroma. Sie ähnelt dem Cytosol der gesamten Zelle. In ihr liegen einzelne Thylakoide (Stromathylakoide), Ribosomen, DNA und Stärkekörner.

Letztere können den nach der Photosynthese entstandenen Zucker in Form von Stärke lagern. Von dort aus kann die Stärke bei Bedarf dann auch weiter transportiert werden. Außerdem liegen im Stroma Lipidtröpfchen, die sogenannten Plastoglobuli. Sie dienen als Speicher und enthalten unter anderem Phospholipide und Proteine.

Die Aufgaben des Stroma sind folgende:

  • Einlagerung der unterschiedlichen Bestandteile
  • Molekültransport
  • Abbau von Substanzen

Chloroplasten Photosynthese

Der Chloroplast ist der wichtigste Bestandteil für das Ablaufen der Photosynthese . Dabei handelt es sich um eine Reaktion, bei der aus Wasser (H2O) und Kohlenstoffdioxid (CO2) mithilfe von Lichtenergie Sauerstoff (O2 ) und Glucose (C6H12O6 ) entstehen.

Die Reaktionsgleichung sieht so aus:

6 H2O + 6 CO2 → 6 CO2 + C6H12O6

Genauer gesagt findet die Photosynthese an der Thylakoidmembran innerhalb der Grana statt. Das Chlorophyll nutzt das Sonnenlicht, um die Reaktion zu starten. Im Chloroplast wird die Lichtenergie dann in chemische Energie umgewandelt. Aus den anorganischen Stoffen Wasser und Kohlenstoffdioxid entstehen dann energiereiche Zucker (Glucose) und Sauerstoff.

Dabei handelt es sich bei Sauerstoff um eine Art ‚Abfallprodukt‘ für die Pflanze. Sie gibt ihn nämlich über Öffnungen in ihren Blättern an ihre Umgebung ab. Das ist sehr praktisch, denn Sauerstoff ist die Lebensgrundlage für viele Lebewesen, uns Menschen eingeschlossen.

Photosynthese, Fotosynthese, Photosynthese einfach erklärt, Photosynthese Ablauf, Fotosynthese Ablauf, Glucose, Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Lichtenergie, Wasser
direkt ins Video springen
Photosynthese Ablauf

Glucose ist ein sehr energiereicher Stoff. Deshalb nutzen Pflanzen ihn selbst, um sich zu ernähren. Da Pflanzen ihre Nährstoffe also selber herstellen können, nennst du sie autotroph. Im Gegensatz dazu, benötigen Tiere Nahrung ‚von außen‘, um überleben zu können, sie sind also heterotroph.

Mehr Informationen zur heterotrophen Ernährungsform, bekommst du hier . Die autotrophe Ernährungsform erklären wir dir hier im Video ausführlicher.

Endosymbiontentheorie

Ein Chloroplast ist, wie die Mitochondrien , von einer Doppelmembran umgeben. Eine Erklärung dafür gibt dir die sogenannte Endosymbiontentheorie . Nach dieser Theorie sind im Laufe der Evolution prokaryotische Organismen, wie Bakterien, von eukaryotischen Einzellern aufgenommen worden — und zwar durch Endozytose , also eine Einstülpung der Zellmembran.

Dadurch erhielten die Mitochondrien und Plastiden eine Doppelmembran, also eine Membran des Prokaryoten und eine Membran der eukaryotischen Urzelle. Die prokaryotische Zelle wurde nicht verdaut, woraus dann eigene Zellorganellen hervorgingen.

Phagozytose nach der Endosymbiontentheorie, Prokaryoten, Eukaryoten, Symbiose, Endosymbiose, Mitochondrien, Chloroplasten, Endozytose
direkt ins Video springen
Endosymbiontentheorie

Die prokaryotischen Vorläufer besaßen eine eigene DNA und Ribosomen , weshalb beide Bestandteile auch in Chloroplasten und Mitochondrien zu finden sind.

Chloroplasten DNA

Die Chloroplasten enthalten, genauso wie die Mitochondrien, eigenes Erbgut (DNA). Die Chloroplasten DNA nennst du auch Plastiden DNA. Das kannst du als ctDNA oder cpDNA abkürzen. Sie besitzt eine ringartige Form.

Die Gesamtheit aller Erbinformationen einer Zelle, das sogenannte Chloroplastengenom, bezeichnest du als Plastom. Da Chloroplasten eigenes Erbgut haben, können sie sich auch unabhängig vom Zellzyklus vermehren.

Plastiden

Neben den Chloroplasten gibt es noch weitere Plastiden, wie beispielsweise  die Amyloplasten oder Leukoplasten. Aus den Chloroplasten selbst können zudem weitere Plastidenformen entstehen, etwa die Gerontoplasten durch Alterung.

Welche weiteren Plastiden es gibt, und was ihre Funktionen sind, erklären wir dir im nächsten Video !

Zum Video: Plastiden
Zum Video: Plastiden

Hallo, leider nutzt du einen AdBlocker.

Auf Studyflix bieten wir dir kostenlos hochwertige Bildung an. Dies können wir nur durch die Unterstützung unserer Werbepartner tun.

Schalte bitte deinen Adblocker für Studyflix aus oder füge uns zu deinen Ausnahmen hinzu. Das tut dir nicht weh und hilft uns weiter.

Danke!
Dein Studyflix-Team

Wenn du nicht weißt, wie du deinen Adblocker deaktivierst oder Studyflix zu den Ausnahmen hinzufügst, findest du hier eine kurze Anleitung. Bitte lade anschließend die Seite neu.