엽록체

엽록체는 식물 세포와 조류 세포 내에 존재하는 세포 소기관으로, 광합성을 통해 빛 에너지를 화학 에너지로 전환하는 역할을 수행합니다. 엽록체는 세포 내 공생설에 따라, 과거에 독립적인 생명체였던 시아노박테리아가 진핵세포 내로 들어와 공생하게 되면서 진화한 것으로 여겨집니다.

구조

엽록체는 일반적으로 타원형 또는 원반형의 형태를 띠며, 이중막으로 둘러싸여 있습니다. 외막은 비교적 투과성이 높아 다양한 분자들이 쉽게 통과할 수 있지만, 내막은 특정 수송 단백질을 통해서만 물질이 이동할 수 있도록 선택적인 투과성을 가집니다. 엽록체의 내부 공간은 스트로마라고 불리며, DNA, 리보솜, 효소 등 광합성에 필요한 다양한 물질들을 포함하고 있습니다.

엽록체 내부에는 틸라코이드라고 불리는 납작한 주머니 모양의 막 구조가 존재합니다. 틸라코이드는 서로 연결되어 그라나라는 구조를 형성하며, 그라나는 스트로마에 떠 있는 형태로 존재합니다. 틸라코이드 막에는 엽록소와 같은 광합성 색소들이 존재하며, 빛 에너지를 흡수하여 광합성 반응을 일으키는 데 중요한 역할을 합니다.

기능

엽록체의 가장 중요한 기능은 광합성입니다. 광합성은 빛 에너지를 이용하여 물과 이산화탄소로부터 포도당과 산소를 생성하는 과정입니다. 엽록체 내에서 광합성은 크게 두 단계로 나뉩니다. 첫 번째 단계는 틸라코이드 막에서 일어나는 명반응으로, 빛 에너지를 흡수하여 ATP와 NADPH를 생성합니다. 두 번째 단계는 스트로마에서 일어나는 캘빈 회로(Calvin cycle)로, ATP와 NADPH를 이용하여 이산화탄소를 고정하고 포도당을 합성합니다.

광합성 외에도 엽록체는 아미노산, 지방산, 비타민 등 다양한 물질의 합성에 관여합니다. 또한, 식물의 면역 반응, 세포 신호 전달 등 다양한 세포 내 과정에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다.

기타

엽록체의 수는 식물의 종류, 세포의 종류, 환경 조건 등에 따라 달라질 수 있습니다. 일반적으로 식물 잎의 세포에는 20개에서 100개 정도의 엽록체가 존재합니다. 엽록체는 세포 분열 시 복제되어 딸세포로 전달되며, 빛의 양, 온도, 영양분 등 환경 조건에 따라 크기와 형태가 변할 수 있습니다.