A kloroszómák ( az angol Chlorosome más görög χλωρός - zöld) zöld kénbaktériumok és fonalas anoxigén fototróf baktériumok lipidekkel dúsított vezikulái , amelyek a citoplazmában lokalizálódnak, és kristályos alaplemezzel kapcsolódnak a sejtmembránhoz . A kloroszómán belül rúd alakú struktúrák kötegei találhatók, amelyek c , d vagy e bakterioklorofill molekulákat tartalmaznak . Így a könnyű betakarítási rendszerek kloroszómákban állnak össze [1] .
A kloroszómák szerkezete hasonló a cianobaktériumok fikobiliszómáihoz [2] . A kloroszómák alakja a különböző fajoknál eltérő: van, amelyikben ellipszoid , néhányban kúpos vagy szabálytalan [3] . A kloroszómák 12-60 nm magasak, 25-100 nm szélesek és 25-250 nm hosszúak. A kloroszóma mérete nem változik az ontogenetikus folyamat során . Egy sejtben, a megvilágítástól függően, több tíztől 200-300 kloroszómáig lehet. A zöld kénbaktériumokban a kloroszómák a sejtmembrán I-es típusú reakcióközpontjaihoz kapcsolódnak FMO fehérjék részvételével , a bazális lamina pedig a CsmA fehérjéből áll [4] . törzsből fonalas anoxigén fototrófok nem tartalmaznak FMO fehérjéket, szerepüket a B808-866 néven ismert fehérjekomplex tölti be. Az FMO fehérjékkel ellentétben a B808-866 fehérjék a sejtmembránba ágyazódnak, és a II. típusú reakcióközpontokat veszik körül, így kapcsolatot biztosítanak a reakcióközpont és a kloroszóma bazális laminája között [5] [6] .
A kloroszóma tartalmát főként bakterioklorofill képviseli kis mennyiségű karotinoidokkal és kinonokkal , fala pedig 2-3 nm vastag galaktolipid egyrétegű [6] . A zöld kénbaktériumokban ez az egyrétegű réteg akár 11 különböző fehérjét is tartalmazhat. A kloroszómák belsejében több ezer bakterioklorofill molekula képes önállóan komplexekké összeállni segédfehérjék részvétele nélkül [4] . A pigmenteket 10-30 nm széles lamelláris szerkezetekbe gyűjtik, amelyek pálcikák formájában vannak [3] . Az ilyen fénygyűjtő rudak kötegekbe vannak rendezve [1] . A lamelláris struktúrák részeként a bakterioklorofillok hosszú farnezol - farka kölcsönhatásba lép egymással és a karotinoidokkal [7] .
Kimutatták, hogy a kloroszóma biogenezise a hőmérsékleti viszonyoktól és a baktériumok szén-asszimilációjától függ [8] .
A fénygyűjtő komplexek a kloroszómákban lokalizálódnak. Reakcióközpontonként körülbelül ezer c , d vagy e bakterioklorofill molekula található . A Chlorobium vibrioforme -ban a kloroszómák egyidejűleg tartalmaznak c és d bakterioklorofillokat . Ezek a bakterioklorofillok gerjesztődnek először, és a bakterioklorofill a adja át a gerjesztett állapot energiáját a sejtmembránban található reakcióközpontba (P840 elsődleges donor). A legtöbb fent említett bakterioklorofill esetében az abszorpciós maximum a spektrum közeli infravörös tartományában van . Az energiaátadás folyamata több tíz pikoszekundumot vesz igénybe [1] . Összességében akár 10 ezer bakterioklorofill molekula is beépülhet a kloroszómába, és minden kloroszóma 5-10 reakcióközponttal lép kölcsönhatásba [6] .
Az eszköz viszonylag nagy mérete és egyszerűsége miatt a kloroszómák a biológiai fényelnyelő komplexek fejlesztésének vonzó tárgyává váltak. 2017-ben bejelentették a kloroszómákhoz hasonló fényelnyelő nanokompozitok létrehozását : a zöld kénbaktériumok több ezer bakterioklorofill molekuláját egy mesterséges membránvezikulába helyezik [9] .
| A baktériumsejt szerkezete | |
|---|---|
| Sejtfal |
|
| külső burok |
|
| A nyomtatvány |
|