Klorosomit ( englanninkielinen Chlorosome toisesta kreikkalaisesta sanasta χλωρός - vihreä) ovat lipidirikastettuja vihreiden rikkibakteerien ja rihmamaisten happipitoisten fototrofisten bakteerien vesikkelejä , jotka sijaitsevat sytoplasmassa ja liittyvät solukalvoon kiteisen tyvilevyn avulla. Klorosomin sisällä on sauvan muotoisia rakenteita, jotka sisältävät bakterioklorofyllimolekyylejä c , d tai e . Siten kevyet sadonkorjuujärjestelmät kootaan klorosomeihin [1] .
Klorosomien rakenne on samanlainen kuin syanobakteerien fykobilisomien [2] . Klorosomien muoto on erilainen eri lajeissa: joissakin se on ellipsoidinen , toisissa kartiomainen tai epäsäännöllinen [3] . Klorosomit ovat 12–60 nm korkeita, 25–100 nm leveitä ja 25–250 nm pitkiä. Klorosomin koko ei muutu ontogeneaation aikana . Solussa voi olla valaistuksesta riippuen useista kymmenistä 200-300 klorosomiin. Vihreissä rikkibakteereissa klorosomit kiinnittyvät tyypin I reaktiokeskuksiin solukalvossa FMO-proteiinien osallistuessa , ja tyvikalvo koostuu CsmA- proteiinista [4] . -suvun hapettomista fototrofeista puuttuu FMO-proteiineja, ja niiden roolia hoitaa proteiinikompleksi, joka tunnetaan nimellä B808-866. Toisin kuin FMO-proteiinit, B808-866-proteiinit ovat upotettuina solukalvoon ja ympäröivät tyypin II reaktiokeskuksia, mikä muodostaa yhteyden reaktiokeskuksen ja klorosomin tyvikalvon välille [5] [6] .
Klorosomin sisältöä edustaa pääasiassa bakterioklorofylli, jossa on pieni määrä karotenoideja ja kinoneja , ja sen seinämä on 2–3 nm paksu galaktolipidi yksikerroksinen [6] . Vihreissä rikkibakteereissa tämä yksikerros voi sisältää jopa 11 erilaista proteiinia. Klorosomien sisällä tuhannet bakterioklorofyllimolekyylit voivat koota itsekseen komplekseiksi ilman apuproteiinien osallistumista [4] . Pigmentit kerätään lamellirakenteisiin, joiden leveys on 10-30 nm ja jotka ovat tikkuja [3] . Tällaiset valonkeräyssauvat on järjestetty nippuihin [1] . Osana lamellirakenteita bakterioklorofyllien pitkät farnesolihännät ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja karotenoidien kanssa [7] .
On osoitettu, että klorosomien biogeneesi riippuu lämpötilaolosuhteista ja hiilen assimilaatiosta bakteerien toimesta [8] .
Valoa keräävät kompleksit sijaitsevat klorosomeissa. Reaktiokeskusta kohden on noin tuhat molekyyliä bakterioklorofylliä c , d tai e . Chlorobium vibrioformessa klorosomit sisältävät samanaikaisesti bakterioklorofyllejä c ja d . Juuri nämä bakterioklorofyllit virittyvät ensin, ja bakterioklorofylli a siirtää virittyneen tilan energian reaktiokeskukseen (ensisijainen luovuttaja P840), joka sijaitsee solukalvossa. Useimpien edellä mainittujen bakterioklorofyllien absorptiomaksimi on spektrin lähi- infrapuna - alueella . Energiansiirtoprosessi kestää useita kymmeniä pikosekunteja [1] . Yhteensä klorosomiin voi sisältyä jopa 10 tuhatta bakterioklorofyllimolekyyliä, ja jokainen klorosomi on vuorovaikutuksessa 5-10 reaktiokeskuksen kanssa [6] .
Laitteen suhteellisen suuren koon ja yksinkertaisuuden vuoksi klorosomeista on tullut houkutteleva kohde biologisten valoa absorboivien kompleksien kehittämisessä. Vuonna 2017 ilmoitettiin klorosomien kaltaisten valoa absorboivien nanokomposiittien luomisesta: tuhansia vihreiden rikkibakteerien bakterioklorofyllimolekyylejä sijoitetaan keinotekoiseen kalvorakkulaan [9] .
| Bakteerisolun rakenne | |
|---|---|
| Soluseinän |
|
| ulkokuori |
|
| Lomake |
|