Sisältö
- Klooriplastin perusteet
- Klooriplastin alkuperä
- Thylakoid-määritelmä
- Thylakoid-tila ja rakenne
- Tylakoidit ja fotosynteesi
- Chemiosmosis
Klooroplastit ovat kalvoon sitoutuneita organelleja, joita esiintyy vihreissä kasveissa ja levissä. Ne sisältävät klorofylliä, kasvien fotosynteesiin käyttämää biokemiallista ainetta, joka muuttaa valosta tulevan energian kemialliseksi energiaksi, joka tehostaa kasvien toimintaa.
Lisäksi klooriplastit sisältävät DNA: ta ja auttavat organismia syntetisoimaan proteiineja ja rasvahappoja. Ne sisältävät levymäisiä rakenteita, joita kutsutaan tylakoideiksi.
Klooriplastin perusteet
Klooroplastien pituus on noin 4 - 6 mikronia. Klooroplastien klorofylli tekee kasveista ja levistä vihreitä. Tylakoidikalvojen lisäksi jokaisella kloroplastilla on ulko- ja sisäkalvo, ja joillakin lajeilla on kloroplastit, joissa on lisäkalvoja.
Klooriplastin sisällä oleva geelimäinen neste tunnetaan stroana. Joillakin levälajeilla on soluseinä sisemmän ja ulkoisen membraanin välissä, jotka koostuvat sokereita ja aminohappoja sisältävistä molekyyleistä. Klooriplastin sisustus sisältää erilaisia rakenteita, mukaan lukien DNA-plasmidit, tylakoiditila ja ribosomit, jotka ovat pieniä proteiinitehtaita.
Klooriplastin alkuperä
Sen mielestä kloroplastit ja jonkin verran sukua olevat mitokondriat olivat kerran niin sanottuja "organismeja". Tutkijat uskoivat, että joskus varhaisessa elämähistoriassa bakteerimaiset organismit imeytyivät siihen, mitä tunnemme kloroplastiiksi, ja sisällyttivät ne soluun organellina.
Tätä kutsutaan "endosymbioottiseksi teoriaksi". Tätä teoriaa tukee se tosiseikka, että kloroplasti ja mitokondriot sisältävät oman DNA: n. Tämä on todennäköisesti "jäännös" ajalta, jolloin he olivat omia "organismeja" solun ulkopuolella.
Nyt suurinta osaa tästä DNA: sta ei käytetä, mutta osa klooriplasti-DNA: sta on välttämätöntä tylakoidiproteiineille ja toiminnoille. Klooroplasteissa on arviolta 28 geeniä, jotka sallivat sen toimia normaalisti.
Thylakoid-määritelmä
Tylakoidit ovat litteitä, levymäisiä muodostelmia, joita löytyy kloroplastista. Ne näyttävät samanlaisilta kuin pinotut kolikot. Ne vastaavat ATP-synteesistä, vesifotolyysistä ja ovat elektronin kuljetusketjun komponentti.
Niitä löytyy myös syanobakteereista sekä kasvien ja levien kloroplasteista.
Thylakoid-tila ja rakenne
Tylakoidit kelluvat vapaasti kloroplastin stroomassa tilassa, jota kutsutaan tylakoiditilaksi. Korkeammissa kasveissa ne muodostavat granumiksi kutsutun rakenteen, joka muistuttaa kolikkoa, joka on 10 - 20 korkea. Kalvot yhdistävät eri granaatit toisiinsa kierteellä, vaikka joillakin lajeilla on vapaasti kelluva granaa.
Tylakoidikalvo koostuu kahdesta lipidikerroksesta, jotka saattavat sisältää fosfori- ja sokerimolekyylejä. Klorofylli on upotettu suoraan tylakoidikalvoon, joka sulkee tylakoidilumena tunnetun vesisen materiaalin.
Tylakoidit ja fotosynteesi
Tylakoidin klorofyllikomponentti tekee fotosynteesistä mahdollista. Tämä klorofylli antaa kasveille ja vihreille leväille vihreän värin. Prosessi alkaa veden jakamisella vetyatomien lähteen luomiseksi energian tuotantoa varten, kun taas happea vapautuu jätetuotteena. Tämä on ilmakehän hapen lähde, jota hengitämme.
Seuraavissa vaiheissa käytetään vapautuneita vetyioneja tai protoneja yhdessä ilmakehän hiilidioksidin kanssa sokerin syntetisoimiseksi. Elektronikuljetukseksi kutsuttu prosessi tekee energiaa varastoivista molekyyleistä, kuten ATP ja NADPH. Nämä molekyylit vaikuttavat monien organismin biokemiallisiin reaktioihin.
Chemiosmosis
Toinen tylakoidifunktio on kemosmosmoosi, joka auttaa pitämään happaman pH: n tylakoidilumenissa. Kemiokosmoosissa tylakoidi käyttää osan elektronien kuljetuksen tuottamasta energiasta protonien siirtämiseksi kalvosta onteloon. Tämä prosessi keskittää protonimäärän ontelossa kertoimella noin 10 000.
Nämä protonit sisältävät energiaa, jota käytetään muuntamaan ADP ATP: ksi. Entsyymi ATP-syntaasi auttaa tätä konversiota. Positiivisten varausten ja protonipitoisuuden yhdistelmä tylakoidilumenissa luo sähkökemiallisen gradientin, joka tarjoaa ATP: n tuotantoon tarvittavaa fyysistä energiaa.