Садржај
- Основе хлоропласта
- Порекло хлоропласта
- Дефиниција тилакоида
- Простор и структура тилакоида
- Тхилакоиди и фотосинтеза
- Хемиозмоза
Хлоропласти су органеле везане за мембрану које се налазе у зеленим биљкама и алгама. Садрже хлорофил, биохемијску супстанцу коју биљке користе за фотосинтезу, а која претвара енергију из светлости у хемијску енергију која покреће активности биљке.
Поред тога, хлоропласти садрже ДНК и помажу организму да синтетише протеине и масне киселине. Садрже структуре сличне диску, које су мембране које се зову тилакоиди.
Основе хлоропласта
Хлоропласти мере око 4 до 6 микрона у дужину. Хлорофил унутар хлоропласта чини биљке и алге зеленим. Поред тилакоидних мембрана, сваки хлоропласт има спољну и унутрашњу мембрану, а неке врсте имају хлоропласте са додатним мембранама.
Течност налик гелу унутар хлоропласта позната је и као строма. Неке врсте алги имају ћелијску стијенку између унутрашње и спољашње мембране састављене од молекула који садрже шећере и аминокиселине. Унутрашњост хлоропласта садржи различите структуре, укључујући ДНК плазмиде, тилакоидни простор и рибосоме, који су малене фабрике протеина.
Порекло хлоропласта
Сматрало се да су хлоропласти и помало сродне митохондрије некада били сопствени "организми". Научници су веровали да су негде у раној историји живота организми налик бактеријама прогутали оно што знамо као хлоропласти и уградили их у ћелију као органелу.
То се назива "ендосимбиотска теорија". Ову теорију подржава чињеница да хлоропласти и митохондрији садрже сопствену ДНК. То је вероватно „преостало“ из времена када су били сопствени „организми“ изван ћелије.
Сада се већина ове ДНК не користи, али неки ДНК хлоропласта је неопходан за протеине и функције тилакоида. Постоји процењено 28 гена у хлоропластима који му омогућавају да нормално функционише.
Дефиниција тилакоида
Тилакоиди су равне, налик диску нађене у хлоропласту. Изгледају слично кованицама. Они су одговорни за синтезу АТП, фотолизу воде и саставни су део ланца преноса електрона.
Такође се могу наћи у цијанобактеријама, као и у хлоропластима биљака и алги.
Простор и структура тилакоида
Тилакоиди слободно лете унутар строме хлоропласта на месту званом простору тилакоида. У вишим биљкама формирају структуру звану гранум која подсећа на хрпу кованица високих 10 до 20. Мембране међусобно повезују различите гране у спиралном узорку, мада неке врсте имају гранату које слободно плута.
Тилакоидна мембрана састоји се од два слоја липида који могу садржати молекуле фосфора и шећера. Хлорофил је уграђен директно у тилакоидну мембрану, која затвара воденасти материјал познат као тилакоидни лумен.
Тхилакоиди и фотосинтеза
Хомофилна компонента тилакоида је оно што омогућава фотосинтезу. Овај хлорофил даје зелено обојење биљкама и зеленим алгама. Процес започиње цепањем воде да би се створио извор атома водоника за производњу енергије, а кисеоник се ослобађа као отпадни производ. Ово је извор атмосферског кисеоника који удишемо.
Следећи кораци користе ослобођене јоне водоника, или протоне, заједно са атмосферским угљен-диоксидом да синтетишу шећер. Процес назван транспорт електрона ствара молекуле складиштења енергије као што су АТП и НАДПХ. Ови молекули покрећу многе биохемијске реакције организма.
Хемиозмоза
Друга функција тилакоида је хемиозмоза, која помаже у одржавању киселог пХ у лумену тилакоида. У хемиозмози, тилакоид користи део енергије која се обезбеђује транспортом електрона за премештање протона из мембране у лумен. Овим поступком се концентрација протона концентрише у лумену за фактор од око 10 000.
Ови протони садрже енергију која се користи за претварање АДП-а у АТП. Ензим АТП синтаза помаже овој претворби. Комбинација позитивних набоја и концентрације протона у тилакоидном лумену ствара електрохемијски градијент који обезбеђује физичку енергију потребну за производњу АТП-а.