叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能力转换站”。

       植物体所有的绿色部分都含有叶绿体（chloroplast）。

       在光学显微镜下观察到的叶绿体的形状一般为扁平的椭球形或球形。在电子显微镜下,一个典型的叶绿体由叶绿体膜、基粒和基质组成。叶绿体在细胞内的数目、大小和形状因植物种类不同有很大差异。大多数高等植物叶肉细胞中含有50~200个叶绿体（图1）。

图1 叶绿体结构模式图

       与线粒体一样，叶绿体的膜也由外膜与内膜构成，不过叶绿体的内膜和外膜都是平整的。叶绿体的膜具有控制代谢物质进出叶绿体的功能。外膜的通透性较大，而内膜对物质的选择性较强。

       在叶绿体内部结构中，最突出的特征是具有复杂的层膜系统，在电子显微镜下观察其基本构造都是由单层膜封闭形成的，类似扁平的囊，所以称为类囊体（thylakoid）。在类囊体的薄膜上，有进行光合作用的色素和酶。几个类囊体垛叠形成一个圆柱体，也就是一个基粒（grana）。叶绿体的这种结构特点大大增加了叶绿体内的膜面积。

       叶绿体内膜之内的无定形物质恒伟叶绿体基质（stroma），基质中含有进行光合作有所需的酶。另外，与线粒体一样，叶绿体的基质中也含有DNA、RNA和核糖体，在遗传上具有一定的自主性，也属于半自主性细胞器。

叶绿体中色素有类胡萝卜素和叶绿素两大类：

（1）叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光．

（2）类胡萝卜素包括胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色），主要吸收蓝紫光．

       在光学显微镜下观察，水稻、柑橘等被子植物的叶绿体一般呈扁平的椭球形或球形。在电子显微镜下观察，可以看到叶绿体的外表有双层膜，内部有许多基粒，基粒与基粒之间充满了基质。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成（图2）。这些囊状结构成为类囊体。吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的薄膜上。

图2 叶绿体立体结构示意图

       每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。据计算，1g菠菜叶片中的类囊体的总面积竟达60m²左右。

       叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所需的酶。

       资料1  1880年，美国科学家恩格尔曼用水绵进行了光合作用的实验：把载有水绵和好氧细菌临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵，通过显微镜观察发现，好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中；如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围。如图3所示：

图3 恩格尔曼的实验示意图

    资料2  在类囊体上和基质中，含有多种进行光合作用所需的酶。

讨论：

1. 恩格尔曼实验的结论是什么？
2. 恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？
3. 从资料2可以得出什么推论？