Ang
Chloroplasts ay mga istruktura ng lamad kung saan nagaganap ang photosynthesis. Ang prosesong ito sa mas matataas na halaman at cyanobacteria ay nagpapahintulot sa planeta na mapanatili ang kakayahang suportahan ang buhay sa pamamagitan ng paggamit ng carbon dioxide at muling pagdadagdag ng konsentrasyon ng oxygen. Ang photosynthesis mismo ay nagaganap sa mga istruktura tulad ng thylakoids. Ito ay mga "modules" ng lamad ng mga chloroplast, kung saan nagaganap ang paglilipat ng proton, water photolysis, glucose at ATP synthesis.
Istruktura ng mga chloroplast ng halaman
Ang
Chloroplasts ay tinatawag na double-membrane structures na matatagpuan sa cytoplasm ng mga cell ng halaman at chlamydomonas. Sa kaibahan, ang mga cyanobacterial cell ay nagsasagawa ng photosynthesis sa thylakoids, at hindi sa mga chloroplast. Ito ay isang halimbawa ng isang hindi pa nabuong organismo na nakapagbibigay ng nutrisyon nito sa pamamagitan ng photosynthesis enzymes na matatagpuan sa mga protrusions ng cytoplasm.
Ayon sa istraktura nito, ang chloroplast ay isang dalawang-membrane na organelle sa anyo ng isang bula. Matatagpuan ang mga ito sa malaking bilang sa mga selula ng mga halamang photosynthetic at bubuo lamang sa kaso ngpakikipag-ugnay sa ultraviolet light. Sa loob ng chloroplast ay ang likidong stroma nito. Sa komposisyon nito, ito ay kahawig ng hyaloplasm at binubuo ng 85% na tubig, kung saan ang mga electrolyte ay natunaw at ang mga protina ay nasuspinde. Ang stroma ng mga chloroplast ay naglalaman ng mga thylakoids, mga istruktura kung saan direktang nagpapatuloy ang liwanag at madilim na bahagi ng photosynthesis.
Chloroplast hereditary apparatus
Sa tabi ng thylakoids ay may mga butil na may starch, na isang produkto ng polymerization ng glucose na nakuha bilang resulta ng photosynthesis. Malaya sa stroma ang plastid DNA kasama ng mga nakakalat na ribosome. Maaaring mayroong ilang mga molekula ng DNA. Kasama ang biosynthetic apparatus, responsable sila sa pagpapanumbalik ng istraktura ng mga chloroplast. Nangyayari ito nang hindi ginagamit ang namamana na impormasyon ng cell nucleus. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ginagawang posible upang hatulan ang posibilidad ng independiyenteng paglaki at pagpaparami ng mga chloroplast sa kaso ng cell division. Samakatuwid, ang mga chloroplast, sa ilang aspeto, ay hindi umaasa sa cell nucleus at kumakatawan, kumbaga, isang symbiotic at hindi pa nabuong organismo.
Istruktura ng thylakoids
Ang
Thylakoids ay mga istruktura ng lamad na hugis disc na matatagpuan sa stroma ng mga chloroplast. Sa cyanobacteria, ganap silang matatagpuan sa mga invaginations ng cytoplasmic membrane, dahil wala silang mga independiyenteng chloroplast. Mayroong dalawang uri ng thylakoids: ang una ay isang thylakoid na may lumen, at ang pangalawa ay isang lamellar. Ang thylakoid na may lumen ay mas maliit sa diameter at isang disc. Ilang thylakoids na nakaayos patayo na bumubuo ng isang grana.
Ang
Lamellar thylakoids ay malalapad na mga plato na walang lumen. Ngunit ang mga ito ay isang plataporma kung saan maraming mga butil ang nakakabit. Sa kanila, halos hindi nangyayari ang photosynthesis, dahil kailangan sila upang makabuo ng isang malakas na istraktura na lumalaban sa mekanikal na pinsala sa cell. Sa kabuuan, ang mga chloroplast ay maaaring maglaman ng 10 hanggang 100 thylakoids na may lumen na may kakayahang photosynthesis. Ang mga thylakoid mismo ay ang mga elementong istruktura na responsable para sa photosynthesis.
Ang papel ng thylakoids sa photosynthesis
Ang pinakamahalagang reaksyon ng photosynthesis ay nagaganap sa thylakoids. Ang una ay ang photolysis splitting ng molekula ng tubig at ang synthesis ng oxygen. Ang pangalawa ay ang paglipat ng isang proton sa pamamagitan ng lamad sa pamamagitan ng cytochrome b6f molecular complex at ang electrotransport chain. Gayundin sa thylakoids, nagaganap ang synthesis ng high-energy ATP molecule. Ang prosesong ito ay nangyayari sa paggamit ng isang proton gradient na nabuo sa pagitan ng thylakoid membrane at ng chloroplast stroma. Nangangahulugan ito na ginagawang posible ng mga function ng thylakoids na matanto ang buong light phase ng photosynthesis.
Light phase ng photosynthesis
Ang isang kinakailangang kondisyon para sa pagkakaroon ng photosynthesis ay ang kakayahang lumikha ng potensyal na lamad. Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng paglipat ng mga electron at proton, dahil sa kung saan ang isang H + gradient ay nilikha, na 1000 beses na mas malaki kaysa sa mitochondrial membranes. Mas kapaki-pakinabang na kumuha ng mga electron at proton mula sa mga molekula ng tubig upang lumikha ng potensyal na electrochemical sa isang cell. Sa ilalim ng pagkilos ng isang ultraviolet photon sa thylakoid membranes, ito ay magagamit. Ang isang elektron ay na-knock out sa isang molekula ng tubig, nanakakakuha ng isang positibong singil, at samakatuwid, upang neutralisahin ito, ito ay kinakailangan upang i-drop ang isang proton. Bilang resulta, 4 na molekula ng tubig ay nasira sa mga electron, proton at bumubuo ng oxygen.
Ang hanay ng mga proseso ng photosynthesis
Pagkatapos ng photolysis ng tubig, nire-recharge ang lamad. Ang mga thylakoids ay mga istruktura na maaaring magkaroon ng acidic na pH sa panahon ng paglilipat ng proton. Sa oras na ito, ang pH sa stroma ng chloroplast ay bahagyang alkalina. Bumubuo ito ng potensyal na electrochemical na ginagawang posible ang ATP synthesis. Ang mga molekula ng adenosine triphosphate ay gagamitin sa ibang pagkakataon para sa mga pangangailangan ng enerhiya at ang madilim na bahagi ng photosynthesis. Sa partikular, ang ATP ay ginagamit ng cell upang gamitin ang carbon dioxide, na nakakamit sa pamamagitan ng condensation at synthesis ng glucose molecules batay sa kanila.
Sa madilim na yugto, ang NADP-H+ ay nabawasan sa NADP. Sa kabuuan, ang synthesis ng isang molekula ng glucose ay nangangailangan ng 18 mga molekula ng ATP, 6 na mga molekula ng carbon dioxide at 24 na mga proton ng hydrogen. Nangangailangan ito ng photolysis ng 24 na molekula ng tubig upang magamit ang 6 na mga molekula ng carbon dioxide. Ang prosesong ito ay nagpapahintulot sa iyo na maglabas ng 6 na molekula ng oxygen, na sa kalaunan ay gagamitin ng ibang mga organismo para sa kanilang mga pangangailangan sa enerhiya. Kasabay nito, ang mga thylakoid ay (sa biology) isang halimbawa ng istraktura ng lamad na nagbibigay-daan sa paggamit ng solar energy at isang potensyal na transmembrane na may pH gradient upang i-convert ang mga ito sa enerhiya ng mga chemical bond.
