Lục lạp chứa chất gì?

Lục lạp (tiếng Anh: chloroplast) là bào quan, tiểu đơn vị chức năng trong tế bào thực vật và tảo. Những khám phá đầu tiên về loại bào quan này được cho là của Julius von Sachs (1832–1897), một nhà thực vật học và tác giả của nhiều cuốn sách giáo khoa cơ bản - đôi khi ông còn được ca ngợi là "Cha đẻ ngành Sinh lý học Thực vật".

Vai trò chính của lục lạp là thực hiện chức năng quang hợp, đây là nơi chứa các chất diệp lục có khả năng hấp thụ năng lượng từ ánh sáng mặt trời, chuyển hóa và lưu giữ năng lượng đó trong các phân tử cao năng là ATP và NADPH, đồng thời giải phóng khí oxy từ nước. Sau đó, lục lạp sử dụng năng lượng từ ATP và NADPH để tạo nên các phân tử hữu cơ từ cacbon dioxit (CO2) theo một quá trình gọi là chu trình Calvin. Ngoài ra, lục lạp còn thực hiện một số chức năng khác, gồm có tổng hợp axit béo, nhiều loại amino axit, và các phản ứng miễn dịch ở thực vật. Số lượng lục lạp trong mỗi tế bào thay đổi đa dạng từ một trong tảo đơn bào đến tận 100 trong thực vật, ví dụ như cải Arabidopsis và lúa mì.

Lục lạp thuộc một nhóm bào quan rộng hơn gọi là lạp thể (plastid), đặc trưng bởi nồng độ chất diệp lục cao, những lạp thể khác, như vô sắc lạp (leucoplast) và sắc lạp (chromoplast) chứa ít diệp lục và không thực hiện chức năng quang hợp.

Lục lạp cực kì linh động—nó dễ dàng di chuyển và lưu thông khắp tế bào thực vật, thỉnh thoảng tự thắt lại để tiến hành quá trình phân đôi. Hoạt động của nó chịu ảnh hưởng mạnh từ các nhân tố môi trường như màu sắc và cường độ ánh sáng. Lục lạp, giống như ty thể, có chứa DNA riêng, được cho là kế thừa từ tổ tiên—một loài vi khuẩn lam có khả năng quang hợp mà sau đó nội cộng sinh với tế bào nhân thực sơ khai. Lục lạp không tạo ra bởi tế bào thực vật mà chỉ sinh ra từ lục lạp trước đó song hành với quá trình phân bào.

Với một ngoại lệ (trùng amip Paulinella chromatophora), tất cả lục lạp đều có thể đã phát sinh từ một quá trình nội cộng sinh duy nhất (nội cộng sinh sơ cấp): khi một loài vi khuẩn lam hòa hợp với tế bào nhân thực. Mặc dù vậy, lục lạp vẫn có thể tìm thấy trong một bộ phận rộng lớn nhiều loài sinh vật, thậm chí một số trường hợp còn không có nguồn gốc lục lạp liên quan đến nhau, đây là một hệ quả của những quá trình nội cộng sinh lần thứ hai và thứ ba (nội cộng sinh thứ cấp).

Thuật ngữ chloroplast (tiếng Hy Lạp: χλωροπλάστης) bắt nguồn từ chữ Hy Lạp chloros (χλωρός), nghĩa là màu xanh, và plastes (πλάστης), nghĩa là "sản xuất, hình thành"