Clorozomii ( în engleză Chlorosome din altă greacă χλωρός - verde) sunt vezicule îmbogățite cu lipide de bacterii sulfuroase verzi și bacterii fototrofice anoxigenice filamentoase , localizate în citoplasmă și asociate cu membrana celulară printr -o placă bazală cristalină. În interiorul clorozomului se află mănunchiuri de structuri în formă de baston care conțin molecule de bacterioclorofile c , d sau e . Astfel, sistemele de recoltare ușoare sunt asamblate în clorozomi [1] .
Structura clorozomilor este similară cu ficobilizomii cianobacteriilor [2] . Forma clorozomilor este diferită în diferite specii: la unele este elipsoid , la unele este conic sau neregulat [3] . Clorozomii au 12–60 nm înălțime, 25–100 nm lățime și 25–250 nm lungime. Mărimea clorozomului nu se modifică în timpul ontogenezei . Într-o celulă, în funcție de iluminare, pot exista de la câteva zeci până la 200-300 de clorozomi. În bacteriile cu sulf verde, clorozomii sunt atașați la centrele de reacție de tip I din membrana celulară cu participarea proteinelor FMO , iar lamina bazală este formată din proteina CsmA [4] . Fototrofei anoxigeni filamentoși din filum [ Chloroflexi le lipsesc proteinele FMO, iar rolul lor este jucat de un complex proteic cunoscut sub numele de B808-866. Spre deosebire de proteinele FMO, proteinele B808-866 sunt încorporate în membrana celulară și înconjoară centrele de reacție de tip II, oferind o legătură între centrul de reacție și lamina bazală a clorozomului [5] [6] .
Conținutul clorozomului este reprezentat în principal de bacterioclorofilă cu o cantitate mică de carotenoizi și chinone , iar peretele acestuia este un galactolipid monostrat de 2–3 nm grosime [6] . În bacteriile cu sulf verde, acest monostrat poate include până la 11 proteine diferite. În interiorul clorozomilor, mii de molecule de bacterioclorofilă se pot autoasambla în complexe fără participarea proteinelor auxiliare [4] . Pigmentii sunt colectati in structuri lamelare de la 10 la 30 nm latime, avand forma de batoane [3] . Astfel de tije colectoare de lumină sunt dispuse în mănunchiuri [1] . Ca parte a structurilor lamelare, cozile lungi de farnesol ale bacterioclorofilelor interacționează între ele și cu carotenoizii [7] .
S-a demonstrat că biogeneza clorozomului depinde de condițiile de temperatură și de asimilarea carbonului de către bacterii [8] .
Complexele de recoltare a luminii sunt localizate în clorozomi. Există aproximativ o mie de molecule de bacterioclorofilă c , d sau e per centru de reacție . În Chlorobium vibrioforme, clorozomii conțin simultan bacterioclorofilele c și d . Aceste bacterioclorofile sunt excitate mai întâi, iar bacterioclorofila a transferă energia stării excitate către centrul de reacție (donatorul primar P840), care este situat în membrana celulară. Pentru majoritatea bacterioclorofilelor menționate mai sus, maximul de absorbție este în regiunea infraroșu apropiat a spectrului . Procesul de transfer de energie durează câteva zeci de picosecunde [1] . În total, în clorozom pot fi incluse până la 10 mii de molecule de bacterioclorofilă, iar fiecare clorozom interacționează cu 5-10 centre de reacție [6] .
Datorită dimensiunii relativ mari și simplității dispozitivului, clorozomii au devenit un obiect atractiv pentru dezvoltarea complexelor biologice de absorbție a luminii. În 2017, a fost anunțată crearea de nanocompozite care absorb lumina asemănătoare cu clorozomii: mii de molecule de bacterioclorofilă de bacterii verzi cu sulf sunt plasate într-o veziculă de membrană artificială [9] .
| Structura unei celule bacteriene | |
|---|---|
| Perete celular |
|
| înveliș exterior |
|
| Forma |
|