叶绿体｜Pharos STEM 台式场发射生物电镜应用案例

叶绿体（Chloroplast）是绿色植物和藻类等真核自养生物细胞中专业化亚单元的细胞器，能将光能转化成化学能。叶绿体通常呈现细长的形态，其大小变化很大，高等植物叶绿体通常宽 2~5 μm，长 5~10 μm。它们被两层膜所环绕，构成了叶绿体被膜（Chloroplast Envelope），这与线粒体的结构相似。

同样地，叶绿体能够独立于细胞分裂进行自我复制，分裂成两个新的叶绿体。叶绿体内部有许多基粒（Granum），每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体（Thylakoid）。类囊体膜上镶嵌着叶绿素分子，能够吸收光能。叶绿体内有如此众多的基粒和类囊体，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有 60m² 左右。基粒与基粒之间充满了基质（Stroma），基质含有催化碳固定反应所需的酶和叶绿体自身的 DNA、核糖体。

叶绿体的功能远不止光合作用。它们是植物细胞的代谢枢纽，参与合成氨基酸、脂肪酸、植物激素等重要化合物。例如，叶绿体是植物合成防御性生物碱和萜类物质的关键场所。此外，叶绿体还能感知环境变化，通过信号分子与细胞核通信，协调植物对环境胁迫的响应，如干旱、强光或病原体攻击。

图片为客户测样的样本，以下均为 Pharos STEM 台式场发射生物电镜的实拍图。

在 Pharos STEM 扫描透射模式下，对番茄样品的超薄切片进行成像，获得了高衬度的细胞内部结构投影。下图可清晰观察到叶绿体被膜为清晰可辨的双层结构，内部可见多个由类囊体堆叠形成的基粒，以及基粒之间的基质区域。

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