Kloroplastit ovat kalvoon sitoutuneita organelleja, joita esiintyy vihreissä kasveissa ja levissä. Ne sisältävät klorofylliä, biokemikaalia, jota kasvit käyttävät fotosynteesi, joka muuntaa valon energian kemialliseksi energiaksi, joka ohjaa laitoksen toimintaa.
Lisäksi kloroplastit sisältävät DNA: ta ja auttavat organismia syntetisoimaan proteiineja ja rasvahappoja. Ne sisältävät levyn kaltaisia rakenteita, jotka ovat kalvoja, joita kutsutaan tylakoideiksi.
Kloroplastin perusteet
Kloroplastien pituus on noin 4-6 mikronia. Klorofylli sisällä kloroplastit tekee kasvit ja levät vihreiksi. Tylakoidikalvojen lisäksi jokaisella kloroplastilla on ulompi ja sisempi kalvo, ja joillakin lajeilla on kloroplasteja, joissa on muita kalvoja.
Geelimäinen neste kloroplastin sisällä tunnetaan stromana. Joillakin levälajeilla on soluseinä sisä- ja ulkokalvojen välissä, jotka koostuvat sokereita ja aminohappoja sisältävistä molekyyleistä. Kloroplastin sisustus sisältää erilaisia rakenteita, mukaan lukien DNA-plasmidit, tylakoiditila ja ribosomit, jotka ovat pieniä proteiinitehtaita.
Kloroplastin alkuperä
Uskotaan, että kloroplastit ja niihin liittyvät mitokondrioita, olivat kerran heidän omia "organismeja", niin sanotusti. Tutkijat uskoivat, että joskus elämän varhaisessa historiassa bakteerien kaltaiset organismit nielivät tunnetut kloroplastit ja liittivät ne soluun organellina.
Tätä kutsutaan "endosymbioottiseksi teoriaksi". Tätä teoriaa tukee se tosiasia, että kloroplastit ja mitokondriot sisältävät oman DNA: n. Tämä on todennäköisesti "jäännös" ajalta, jolloin he olivat omia "organismeja" solun ulkopuolella.
Suurinta osaa tästä DNA: sta ei käytetä, mutta osa kloroplastin DNA: sta on välttämätöntä tylakoidiproteiineille ja toiminnoille. Kloroplastissa on arviolta 28 geeniä, jotka antavat sen toimia normaalisti.
Thylakoid-määritelmä
Tyylakoidit ovat litteitä, kiekkomaisia muodostumia, joita löytyy kloroplastista. Ne näyttävät samanlaisilta kuin pinotut kolikot. He vastaavat ATP-synteesistä, veden fotolyysistä ja ovat osa elektronien siirtoketju.
Niitä voi esiintyä myös syanobakteereissa sekä kasvi- ja leväkloroplastissa.
Thylakoid-tila ja -rakenne
Tylakoidit kelluvat vapaasti kloroplastin strooman sisällä tylakoiditilaksi kutsuttuun paikkaan. Korkeammissa kasveissa ne muodostavat rakeeksi kutsutun rakenteen, joka muistuttaa 10-20 korkean kolikon pinoa. Kalvot yhdistävät eri granat toisiinsa kierteisesti, vaikka joillakin lajeilla on vapaasti kelluva grana.
Tylakoidikalvo koostuu kahdesta lipidikerroksesta, jotka saattavat sisältää fosforimolekyylejä ja sokeria. Klorofylli on upotettu suoraan tyloidikalvoon, joka sulkee tyakakoidin ontelona tunnetun vetisen materiaalin.
Tylakoidit ja fotosynteesi
Tylakoidin klorofyllikomponentti tekee fotosynteesin mahdolliseksi. Tämä klorofylli antaa kasveille ja vihreille leville vihreän värin. Prosessi alkaa veden jakamisesta vetyatomien lähteen luomiseksi energiantuotantoa varten, kun taas happi vapautuu jätetuotteena. Tämä on ilmakehän hapen lähde, jota hengitämme.
Seuraavissa vaiheissa käytetään vapautuneita vetyioneja tai protoneja yhdessä ilmakehän hiilidioksidin kanssa sokerin syntetisoimiseksi. Prosessi, jota kutsutaan elektroninsiirroksi, tekee energian varastointimolekyyleistä, kuten ATP ja NADPH. Nämä molekyylit ohjaavat monia organismin biokemiallisia reaktioita.
Kemiosmoosi
Toinen tylakoiditoiminto on kemiosmoosi, joka auttaa ylläpitämään happaman pH: n tylakoidin ontelossa. Kemiosmoosissa tylakoidi käyttää osan elektronikuljetusten tarjoamasta energiasta protonien siirtämiseksi membraanista onteloon. Tämä prosessi keskittää protonimäärän ontelossa noin 10000 kertoimella.
Nämä protonit sisältävät energiaa, jota käytetään muuntaa ADP ATP: ksi. Entsyymi ATP-syntaasi auttaa tätä muunnosta. Tyyliakoidin ontelossa olevien positiivisten varausten ja protonipitoisuuden yhdistelmä luo sähkökemiallisen gradientin, joka tarjoaa ATP: n tuottamiseen tarvittavan fyysisen energian.