Was ist die scheibenförmige Struktur in der Seite von Chloroplasten?

Chloroplasten sind membrangebundene Organellen, die in Grünpflanzen und Algen vorkommen. Sie enthalten Chlorophyll, die Biochemikalie, die von Pflanzen für Photosynthese, das die Energie des Lichts in chemische Energie umwandelt, die die Pflanzenaktivitäten antreibt.

Darüber hinaus enthalten Chloroplasten DNA und helfen einem Organismus, Proteine ​​und Fettsäuren zu synthetisieren. Sie enthalten scheibenförmige Strukturen, die als Thylakoide bezeichnete Membranen sind.

Chloroplasten sind etwa 4 bis 6 Mikrometer lang. Das Chlorophyll im Inneren Chloroplasten macht Pflanzen und Algen grün. Zusätzlich zu den Thylakoidmembranen hat jeder Chloroplast eine äußere und eine innere Membran, und einige Arten haben Chloroplasten mit zusätzlichen Membranen.

Die gelartige Flüssigkeit in einem Chloroplasten wird als Stroma bezeichnet. Einige Algenarten haben eine Zellwand zwischen der inneren und äußeren Membran, die aus Molekülen besteht, die Zucker und Aminosäuren enthalten. Das Innere des Chloroplasten enthält verschiedene Strukturen, darunter

Es wird angenommen, dass Chloroplasten und die etwas verwandten Mitochondrien, waren einst sozusagen ihre eigenen "Organismen". Wissenschaftler glaubten, dass irgendwann in der frühen Geschichte des Lebens bakterienähnliche Organismen das, was wir als Chloroplasten kennen, verschlungen und als Organelle in die Zelle eingebaut haben.

Dies wird als "endosymbiotische Theorie" bezeichnet. Diese Theorie wird durch die Tatsache gestützt, dass Chloroplasten und Mitochondrien ihre eigene DNA enthalten. Dies ist wahrscheinlich "Überbleibsel" aus einer Zeit, als sie ihre eigenen "Organismen" außerhalb einer Zelle waren.

Nun wird der größte Teil dieser DNA nicht verwendet, aber ein Teil der Chloroplasten-DNA ist für die Thylakoidproteine ​​und -funktionen unerlässlich. Es gibt schätzungsweise 28 Gene in Chloroplasten, die eine normale Funktion ermöglichen.

Thylakoide sind flache, scheibenförmige Gebilde, die im Chloroplasten vorkommen. Sie sehen aus wie gestapelte Münzen. Sie sind verantwortlich für die ATP-Synthese, die Wasserphotolyse und sind Bestandteil einer Elektronentransportkette.

Sie kommen auch in Cyanobakterien sowie in Pflanzen- und Algen-Chloroplasten vor.

Thylakoide schweben frei im Stroma des Chloroplasten an einem Ort, der als Thylakoidraum bezeichnet wird. In höheren Pflanzen bilden sie eine Struktur namens Granum, die einem 10 bis 20 hohen Münzstapel ähnelt. Membranen verbinden verschiedene Grana in einem spiralförmigen Muster miteinander, obwohl einige Arten frei schwebende Grana haben.

Die Thylakoidmembran besteht aus zwei Lipidschichten, die Phosphor- und Zuckermoleküle enthalten können. Chlorophyll ist direkt in die Thylakoidmembran eingebettet, die das als Thylakoidlumen bekannte wässrige Material umschließt.

Die Chlorophyllkomponente eines Thylakoids ermöglicht die Photosynthese. Dieses Chlorophyll verleiht Pflanzen und Grünalgen ihre grüne Färbung. Der Prozess beginnt mit der Spaltung von Wasser, um eine Quelle von Wasserstoffatomen für die Energieerzeugung zu schaffen, während Sauerstoff als Abfallprodukt freigesetzt wird. Dies ist die Quelle des atmosphärischen Sauerstoffs, den wir atmen.

Die folgenden Schritte verwenden die freigesetzten Wasserstoffionen oder Protonen zusammen mit atmosphärischem Kohlendioxid, um Zucker zu synthetisieren. Ein als Elektronentransport bezeichneter Vorgang macht Energiespeichermoleküle wie ATP und NADPH. Diese Moleküle treiben viele der biochemischen Reaktionen des Organismus an.

Eine weitere Thylakoidfunktion ist die Chemiosmose, die dazu beiträgt, einen sauren pH-Wert im Thylakoidlumen aufrechtzuerhalten. Bei der Chemiosmose nutzt das Thylakoid einen Teil der Energie, die durch den Elektronentransport bereitgestellt wird, um Protonen von der Membran zum Lumen zu bewegen. Dieser Prozess konzentriert die Protonenzahl im Lumen um einen Faktor von etwa 10.000.

Diese Protonen enthalten Energie, die verwendet wird, um ADP in ATP umzuwandeln. Das Enzym ATP-Synthase hilft bei dieser Umwandlung. Die Kombination aus positiven Ladungen und Protonenkonzentration im Thylakoidlumen erzeugt einen elektrochemischen Gradienten, der die für die ATP-Produktion notwendige physikalische Energie liefert.