色素体（植物・藻類の細胞小器官）

種類と特徴

色素体は、細胞の種類や環境条件に応じて複数の形へ分化する。主な分類は次のとおりである。

• 葉緑体：緑色の光合成色素体で、光エネルギーを取り込み、炭素固定を行う。
• 有色体：カロテノイドをつくって蓄える色素体で、果実や花の色に関与する。
• 白色体：色素をもたない色素体で、生合成と貯蔵に関わる。亜型として、アミロプラスト（デンプン）、エライオプラスト（脂質）、プロテイノプラストがある。
• エチオプラスト：暗所で育った組織に現れる中間型で、光を受けると葉緑体へ発達する。

構造、プラストーム、分裂

典型的な色素体は二重膜の包膜をもち、光合成型では内部に膜系が発達している。多くの色素体は、色素体機能に必要なタンパク質の一部をコードする環状DNA、すなわちプラストームを保持しているが、色素体タンパク質の多くは細胞核にコードされ、色素体へ輸送される。色素体は二分裂によって増殖し、細胞分裂の際に娘細胞へ分配される。

起源、遺伝、重要性

色素体は、祖先的な真核細胞が光合成を行う原核生物を取り込んだ、という細胞内共生に由来すると考えられている。色素体の遺伝は一般に片親性で、しばしば母性遺伝だが、種によっては異なる。色素体は植物の代謝において中心的な役割を担い、葉緑体は光合成を担い、他の色素体は脂肪酸、アミノ酸、色素、そして一部のホルモンの合成に関与し、さらに貯蔵化合物を蓄える。食料生産と代謝に関わることから、色素体は農業やバイオテクノロジーにおいて重要であり、研究者は系統解析や、トランスプラストミック改変のような遺伝子工学的手法のためにプラストームも研究している。植物と藻類については植物および藻類も参照。

色素体DNAとゲノム構成の詳細については、DNAおよびゲノムに関する資料を参照。