Klorosomer ( engelska Chlorosome från andra grekiska χλωρός - grön) är lipidberikade vesiklar av gröna svavelbakterier och filamentösa anoxygena fototrofa bakterier , lokaliserade i cytoplasman och associerade med cellmembranet av en kristallin basalplatta. Inuti klorosomen finns buntar av stavformade strukturer som innehåller molekyler av bakterioklorofyller c , d , eller e . Sålunda är lätta skördesystem sammansatta i klorosomer [1] .
Strukturen av klorosomer liknar phycobilisomes av cyanobakterier [2] . Formen på klorosomerna är olika i olika arter: i vissa är den ellipsoid , i vissa är den konisk eller oregelbunden [3] . Klorosomerna är 12–60 nm höga, 25–100 nm breda och 25–250 nm långa. Storleken på klorosomen förändras inte under ontogeni . I en cell kan det, beroende på belysningen, finnas från flera tiotal till 200-300 klorosomer. I grönsvavelbakterier är klorosomer fästa till typ I-reaktionscentra i cellmembranet med deltagande av FMO-proteiner , och basalskiktet består av CsmA- proteinet [4] . De filamentösa anoxygena fototroferna från phylum Chloroflexi saknar FMO-proteiner, och deras roll spelas av ett proteinkomplex känt som B808-866. Till skillnad från FMO-proteiner är B808-866-proteiner inbäddade i cellmembranet och omger typ II-reaktionscentra, vilket ger en länk mellan reaktionscentrumet och klorosomens basala lamina [5] [6] .
Innehållet i klorosomen representeras huvudsakligen av bakterioklorofyll med en liten mängd karotenoider och kinoner , och dess vägg är ett galaktolipid monolager 2–3 nm tjockt [6] . I gröna svavelbakterier kan detta monolager innehålla upp till 11 olika proteiner. Inuti klorosomer kan tusentals bakterioklorofyllmolekyler självsammanställas till komplex utan deltagande av hjälpproteiner [4] . Pigment samlas i lamellstrukturer från 10 till 30 nm breda, i form av pinnar [3] . Sådana ljussamlande stavar är anordnade i buntar [1] . Som en del av lamellära strukturer interagerar långa farnesolsvansar av bakterioklorofyller med varandra och med karotenoider [7] .
Det har visat sig att klorosombiogenes beror på temperaturförhållanden och kolassimilering av bakterier [8] .
Ljusskördande komplex är lokaliserade i klorosomer. Det finns ungefär tusen molekyler av bakterioklorofyll c , d eller e per reaktionscentrum . I Chlorobium vibrioforme innehåller klorosomerna samtidigt bakterioklorofyllerna c och d . Det är dessa bakterioklorofyller som exciteras först, och bakterioklorofyll a överför energin från det exciterade tillståndet till reaktionscentret (primär donator P840), som finns i cellmembranet. För de flesta av de bakterioklorofyller som nämns ovan är absorptionsmaximum i det nära infraröda området av spektrumet . Processen för energiöverföring tar flera tiotals pikosekunder [1] . Totalt kan upp till 10 tusen bakterioklorofyllmolekyler inkluderas i klorosomen, och varje klorosom interagerar med 5-10 reaktionscentra [6] .
På grund av anordningens relativt stora storlek och enkelhet har klorosomer blivit ett attraktivt objekt för utveckling av biologiska ljusabsorberande komplex. År 2017 tillkännagavs skapandet av ljusabsorberande nanokompositer som liknar klorosomer: tusentals bakterioklorofyllmolekyler av gröna svavelbakterier placeras i en artificiell membranvesikel [9] .
| Strukturen hos en bakteriecell | |
|---|---|
| Cellvägg |
|
| yttre skal |
|
| Formen |
|