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葉緑体内のチラコイドを包む生体膜。チラコイド膜はリン脂質の含量が約10%と低く，ガラクトースを含む糖脂質（上図）が大部分を占めるチラコイド膜上で光合成の明反応が行われる。チラコイド膜のストロマ側（外側）の表面にはフェレドキシンとフェレドキシンNADP還元酵素が結合する。チラコイドルーメン側（内側）の表面にはラストシアニンやシトクロムC6などとプラストキノン、PSⅠ、PSⅡ、シトクロムb6fなどが結合してできる複合体が存在する。

葉緑体に存在するチラコイド膜とその内部（チラコイドルーメン）のこと。葉緑体はチラコイドで光合成の明反応を行い、光エネルギーを生体エネルギーに変換する。個々の葉緑体の内部には、チラコイド膜とよばれる積層した生体膜があって、この膜に埋め込まれている光合成電子伝達系の働きによって光エネルギーが化学エネルギー（エネルギーを蓄積する化合物であるアデノシン三リン酸＝ATPと、還元力を蓄える化合物であるNADPH）に変換されている。

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