У Granas представляє собою структура , що виникає з угруповання тілакоідного , розташованих в межах хлоропластів рослинних клітин. Ці структури містять фотосинтетичні пігменти (хлорофіл, каротиноїди, ксантофіл) та різні ліпіди. Крім білків, відповідальних за вироблення енергії, таких як АТФ-синтетаза.
У зв'язку з цим тилакоїди складають сплющені везикули, розташовані на внутрішній мембрані хлоропластів. У цих структурах здійснюється захоплення світла для реакцій фотосинтезу та фотофосфорилювання. У свою чергу, укладені та гранульовані тилакоїди вбудовані в строму хлоропластів.
Хлоропласт. Автор Gmsotavio, з Вікісховища
У стромі тилакоїдні стеки з'єднані стромальними пластинками. Ці з'єднання зазвичай йдуть від однієї гранули через строму до сусідньої грані. У свою чергу центральна водна зона, яка називається тилакоїдним просвітом, оточена тилакоїдної мембраною.
Дві фотосистеми (фотосистеми I і II) розташовані на верхніх сріблях. Кожна система містить фотосинтетичні пігменти та ряд білків, здатних передавати електрони. Фотосистема II розташована в грані, відповідальній за захоплення світлової енергії під час перших етапів нециклічного транспорту електронів.
характеристики
Для Ніла А. Кемпбелла, автора "Біології: концепції та відносини" (2012), грана - це пучки сонячної енергії хлоропласту. Вони є місцями, де хлорофіл захоплює енергію від сонця.
Грана - сингулярна, гранулова - походять із внутрішніх мембран хлоропластів. Ці вигнуті ворсисті структури містять ряд щільно упакованих тонких круглих відділень: тилакоїди.
Для здійснення своєї функції у фотосистемі II, грана в межах тилакоїдної мембрани містить білки та фосфоліпіди. Крім хлорофілу та інших пігментів, які захоплюють світло під час фотосинтетичного процесу.
Насправді тилакоїди грана з'єднуються з іншими гранами, утворюючи всередині хлоропласта мережу високорозвинених мембран, подібних до ендоплазматичного ретикулума.
Грана суспендована в рідині під назвою строма, в якій є рибосоми та ДНК, що використовується для синтезу деяких білків, що входять до складу хлоропласту.
Будова
Структура грануля - це функція групування тилакоїдів у складі хлоропласта. Грана складається з купи дископодібних мембранозних тилакоїдів, занурених у строму хлоропластів.
Дійсно, хлоропласти містять внутрішню мембранну систему, яка у вищих рослин позначається як грана-тилакоїди, яка бере свій початок із внутрішньої мембрани оболонки.
У кожному хлоропласті зазвичай є мінлива кількість гранул, між 10 і 100. Зерна пов'язані між собою стромальними тилакоїдами, міжгранальними тилакоїдами або, частіше ламелями.
Обстеження гранули за допомогою трансмісійного електронного мікроскопа (ТЕМ) дозволяє виявити гранули, які називаються квантосомами. Ці зерна є морфологічними одиницями фотосинтезу.
Так само тилакоїдна мембрана містить різні білки та ферменти, включаючи фотосинтетичні пігменти. Ці молекули мають здатність поглинати енергію фотонів та ініціювати фотохімічні реакції, що визначають синтез АТФ.
Особливості
Грана як складова структура хлоропластів, сприяє та взаємодіє в процесі фотосинтезу. Таким чином, хлоропласти є органелами, що перетворюють енергію.
Основна функція хлоропластів - перетворення електромагнітної енергії від сонячного світла в енергію з хімічних зв’язків. У цьому процесі беруть участь хлорофіл, АТФ-синтетаза та рибулоза бісфосфат карбоксилаза / оксигеназа (Рубіско).
Фотосинтез має дві фази:
- Легка фаза, за наявності сонячного світла, де відбувається перетворення енергії світла в градієнт протонів, який буде використовуватися для синтезу АТФ та для отримання НАДФ.
- Темна фаза, яка не потребує присутності прямого світла, проте вимагає продуктів, що утворюються у світлій фазі. Ця фаза сприяє фіксації СО2 у вигляді фосфатних цукрів з трьома атомами вуглецю.
Реакції під час фотосинтезу здійснюються молекулою Рубіско. Світла фаза відбувається в тилакоїдної мембрані, а темна - у стромі.
Фази фотосинтезу
Фотосинтез (зліва) і дихання (праворуч). Зображення праворуч, зняте з BBC
Процес фотосинтезу виконує такі кроки:
1) Фотосистема II розщеплює дві молекули води, створюючи молекулу O2 та чотири протони. Чотири електрони виділяються до хлорофілів, розташованих у цій фотосистемі II. Видалення інших електронів, раніше збуджених світлом і звільнених від фотосистеми II.
2) Вивільнені електрони переходять до пластохінону, який віддає їх цитохрому b6 / f. З енергією, захопленою електронами, він вводить 4 протони всередину тилакоїда.
3) Комплект цитохрому b6 / f передає електрони до пластоціаніну, а це до комплексу фотосистеми I. З енергією світла, поглиненого хлорофілами, йому вдається знову підняти енергію електронів.
З цим комплексом пов'язана ферредоксин-НАДФ + редуктаза, яка модифікує НАДФ + у НАДФН, яка залишається в стромі. Аналогічно, приєднані до тилакоїду протони та строма створюють градієнт, здатний продукувати АТФ.
Таким чином, і НАДФ, і АТФ беруть участь у циклі Кальвіна, який встановлюється як метаболічний шлях, де СО2 фіксується RUBISCO. Він завершується виробництвом молекул фосфогліцерату з рибулози 1,5-бісфосфату та СО2.
Інші функції
З іншого боку, хлоропласти виконують безліч функцій. Серед іншого - синтез амінокислот, нуклеотидів та жирних кислот. А також у виробленні гормонів, вітамінів та інших вторинних метаболітів, а також беруть участь у засвоєнні азоту та сірки.
Нітрат - одне з основних джерел доступного азоту у вищих рослин. Дійсно, у хлоропластах процес перетворення від нітриту до амонію відбувається за участю нітрит-редуктази.
Хлоропласти генерують низку метаболітів, які сприяють природній профілактиці проти різних збудників, сприяючи адаптації рослин до несприятливих умов, таких як стрес, надлишок води або високі температури. Так само на вироблення гормонів впливає позаклітинна комунікація.
Таким чином, хлоропласти взаємодіють з іншими клітинними компонентами, або через молекулярні викиди, або через фізичний контакт, як це відбувається між гранулою в стромі та тилакоїдної мембраною.
Список літератури
- Атлас гістології рослин та тварин. Клітина. Хлоропласти Кафедра функціональної біології та наук про здоров'я. Біологічний факультет Університет Віго. Відновлено за адресою: mmegias.webs.uvigo.es
- Леон Патрісія та Гевара-Гарсія Артуро (2007) Хлоропласт: ключова органела в житті та у використанні рослин. Biotecnología V 14, CS 3, Indd 2. Отримано з: ibt.unam.mx
- Хіменес Гарсія Луїс Феліпе та купець Ларіос Хоракіо (2003) Клітинна та молекулярна біологія. Пірсон освіта. Мексика ISBN: 970-26-0387-40.
- Кемпбелл Ніл А., Мітчелл Лоуренс Г. та Рис Джейн Б. (2001) Біологія: поняття та відносини. 3-е видання. Пірсон освіта. Мексика ISBN: 968-444-413-3.
- Садава Девід та Первес Вільям Х. (2009) Life: The Science of Biology. 8-е видання. Редакція Medica Panamericana. Буенос-Айрес. ISBN: 978-950-06-8269-5.