Хлоропласты есть у всех зеленых растений, начиная от водорослей и до цветковых включительно. У высших растений их форма округлая или овальная, чаще в виде двояковыпуклой линзы диаметром 3—7мкм при толщине 1—3 мкм. Число хлоропластов в одной клетке колеблется от 1—2 до 50. Обычно в каждой клетке цветковых растений их находится от 20 до 30.

Хлоропласта расположены в цитоплазме у клеточных стенок таким образом, что одна изих плоских сторон обращена к стенке клетки. В зависимости от степени освещенности они могут менять свое положение, чтобы лучше улавливать свет, не подвергаясь разрушительному действию прямых солнечных лучей. При рассеянном свете они располагаются у поверхности, при прямом — у боковых стенок. Живой хлоропласт содержит до 75 % воды. Химический состав хлоропласта (в % от сухой массы): белков—50, липидов — 33; пигментов: хлорофилла — 5—10, каротиноидов — 1—2, а также небольшое количество РНК и ДНК.

По химической структуре хлорофилл близок к гемоглобину эритроцитов крови. Хлорофилл — это эфироподобное соединение дикарбоновой кислоты хлорофиллина и двух спиртов — метилового и этилового. Формула хлорофилла а (синеватый)

С55H7205N4Mg, хлорофилла Ъ (желтоватый) C55H7006N4Mg. Хлорофилл образуется только на свету. Растения, развивающиеся в темноте, имеют не­естественно вытянутые стебли, бледно-желтую окраску или бес­цветны —их называют этиолированными. На свету они зеленеют.

Кроме хлорофилла хлоропласта содержат еще каротиноиды - два пигмента оранжевого и желтого цвета — каротин и ксантофилл. Они представляют собой высокомолекулярные углеводороды: каротин С40Н56. ксантофилл С40Н5602.

Хлоропласта отделены от цитоплазмы двумембранной оболочкой, которая обладает избирательной проницаемостью и регулирует обмен веществ между цитоплазмой и хлоропластом (рис. 6). Тело хлоропласта состоит из бесцветной гидрофильной белково-липоидной стромы (матрикса). Строма пронизана системой параллельно расположенных плоских мешков, образованных из внутренней мембраны оболочки хлоропласта. Их называют ламеллами или тилакоидами. Тилакоиды диаметром около 0,3мкм, довольно плотно прилегая друг к другу, образуют стопки, называемые гра-нами. Крупные ламеллы, пронизывающие строму, связывают граны в единую систему.

Мембраны тилакоидов,формирующих граны,каются от элементарных мембран.Они остоятиз наружного слоя, образованного молекулами белка, за которыми идет слой хлорофилла, далее липидный слой с каротиноидами и затем вновь слой белка. Рядом лежащая мембрана представляет собой зеркальное отображение вышеописанной.

Помимо системы тилакоидов в строме хлоропластов находятся рибосомы, крахмальные зерна, структуры липидной природы (пла-стоглобулы) и молекулы ДНК.

Хромопласты. Содержат пигменты группы каротиноидов, придающие им оранжевую и красную окраску. Они разнообразны по форме: дисковидные, шаровидные, палочковидные и др. Это связано с тем, что каротиноиды легко кристаллизуются и форма кристаллов определяет форму хромопластов. Снаружи хромопласты, как и другие пластиды, имеют оболочку из двух мембран. Строма пронизана слаборазвитой внутренней мембранной системой. Внутриклеточная функция хромопластов пока остается неясной. Участие этих пластид в окраске лепестков имеет косвенное значение в привлечении насекомых-опылителей. Яркие плоды, окрашенные каротиноидами (боярышник, ландыш, рябина), хорошо поедаются птицами и животными — распространителями плодов и семян.

В процессе индивидуального развития почти все типы пластид могут превращаться друг в друга.

Пример превращения хлоропластов в хромопласты — изменение пластид при осеннем пожелтении листьев или при созревании плодов некоторых растений (томаты, рябина и др.). В хромопласты могут превращаться и лейкопласты.

Продукты жизнедеятельности. В отличие от органелл в цитопазме имеются образования, которые принадлежат к числу непостоянных клеточных структур, так как они периодически синтезируются и расходуются. Их называют включениями. К ним относятся продукты обмена и запаса питательных веществ в оформленном виде — зерна, глыбки, гранулы, кристаллы и вещества, растворимые в клеточном соке.

В растительных клетках продуктом жизнедеятельности цитоплазмы является также целлюлозная стенка.

Физиологически активные вещества. К ним относятся ферменты, витамины, гормоны, фитогормоны и фитонциды, они находятся в растворенном виде в гиалоплазме и выделяются клеткой в окружающую среду.

Фитогормоны. Это регуляторы роста растений. К ним, например, относятся ауксины и гиббереллины. Ауксины синтезируются в клетках образовательных тканей. Под их влиянием ускоряются рост и регенерация органов, например корнеобразование при вегетативном размножении. Гиббереллины — самые сильные активаторы роста стебля, поэтому их широко используют с целью получения высокорослых продуктивных кормовых и технических растений для повышения урожайности сель-скохозяйственных культур.

Фитонциды. Сюда относят вещества различной химической природы (альдегиды, гликозиды, синильную кислоту и др.), которые служат для защиты растений, так как убивают или оказывают пов­реждающее действие на другие организмы (чаще болезнетворные микроорганизмы и простейшие). Фитонцидами богаты чеснок, лук, черемуха, миндаль, эвкалипт, большинство хвойных. Установлено, например, что фитонцид лимона убивает дизентерийную палочку.

Углеводы. Из полисахаридов в клетках растений наиболее часто встречается крахмал, а в клетках животных — гликоген. Зер­на запасного крахмала формируются в лейкопластах. Много крах­мала в клубнях картофеля, зерновках хлебных злаков. Гликоген накапливается в печени и мышцах животных. В клеточном соке растений, особенно в запасающих органах (плодах, корнеплодах, корневищах и т.д.), находятся растворимые в воде углеводы — глю­коза, фруктоза, сахароза.

Белки. Много белков в яйцеклетках животных. У растений запасные белки сосредоточены в клеточном соке вакуолей. При вы­сыхании вакуолей они кристаллизируются в виде белковых (алей­роновых) зерен, которые используются зародышем при прорастании семени.

Жиры. Запасные жиры в виде капель накапливаются в цитоп­лазме клеток. Много жира в жировых клетках соединительной ткани животных, в семенах и плодах растений (арахис, клещевина, грецкий орех, подсолнечник и др.).

Алкалоиды — сложные органические вещества, отно­сящиеся к азотистым основаниям. Они широко используются че­ловеком. Одни из них входят в состав пищевых продуктов (теин в чае, теобромин в шоколаде, какао), другие имеют важное медицинское значение (хинин, кодеин, кофеин и др.), третьи ядовиты (анабазин, никотин) и их применяют в борьбе с вредите­лями сельскохозяйственных культур.