엽록체는 빛 에너지 식물 성장을 촉진하는 전분과 당분을 생산합니다.
그들은 내부에서 발견됩니다 식물 세포 식물 잎과 녹조류, 적색 조류, 시아 노 박테리아에서. 엽록체는 식물이 이산화탄소, 물 및 미네랄과 같은 단순한 무기 물질로부터 생명에 필요한 복잡한 화학 물질을 생산할 수 있도록합니다.
식품 생산으로 독립 영양 생물, 식물의 기초를 형성 먹이 사슬, 곤충, 물고기, 새 및 포유류와 같은 모든 상위 수준의 소비자를 인간까지 지원합니다.
세포 엽록체는 연료를 생산하는 작은 공장과 같습니다. 이런 식으로 지구에서 생명체를 가능하게하는 것은 녹색 식물 세포의 엽록체입니다.
엽록체 내부에있는 것 – 엽록체 구조
엽록체는 작은 식물 세포 내부의 미세한 꼬투리이지만 빛 에너지를 포착하여 분자 수준에서 탄수화물을 조립하는 데 사용할 수있는 복잡한 구조를 가지고 있습니다.
주요 구조 구성 요소는 다음과 같습니다.
- 그 사이에 막간 공간이있는 외부 및 내부 레이어.
- 내부 멤브레인 내부는 리보솜 과 틸라코이드.
- 내부 막에는 기질.
- 기질 액에는 엽록체 DNA와 단백질 및 전분이 포함되어 있습니다. 광합성에서 탄수화물이 형성되는 곳입니다.
엽록체 리보솜과 틸 카오 이드의 기능
그만큼 리보솜 엽록체에 필요한 효소 및 기타 복잡한 분자를 제조하는 단백질과 뉴클레오티드의 클러스터입니다.
그들은 모든 살아있는 세포에 걸쳐 많이 존재하며 지침에 따라 단백질과 같은 복잡한 세포 물질을 생산합니다. RNA 유전 코드 분자.
그만큼 틸라코이드 기질에 묻혀 있습니다. 식물에서 그들은 닫힌 디스크를 형성하여 그라나, granum이라는 단일 스택이 있습니다. 그들은 단백질을 함유하고 엽록체의 화학 반응을 촉진하는 수성 산성 물질 인 루멘을 둘러싸고있는 틸라코이드 막으로 구성됩니다.
라멜라 그라나 디스크 사이에 링크를 형성하여 서로 다른 스택의 루멘을 연결합니다.
광합성의 빛에 민감한 부분은 틸라코이드 막에서 발생합니다. 엽록소 빛 에너지를 흡수하여 식물에서 사용하는 화학 에너지로 바꿉니다.
엽록소: 엽록체 에너지의 원천
엽록소 이다 광 수용체 모든 엽록체에서 발견되는 색소.
빛이 식물의 잎이나 해조류의 표면에 닿으면 엽록체로 침투하여 틸라코이드 막에서 반사됩니다. 빛에 의해 막의 엽록소는 엽록체가 추가 화학 반응에 사용하는 전자를 방출합니다.
식물과 녹조류의 엽록소는 주로 엽록소 a라고 불리는 녹색 엽록소이며 가장 일반적인 유형입니다. 그것은 녹색 빛을 반사하는 동안 보라색-파란색과 붉은 주황색-적색 빛을 흡수하여 식물에게 특징적인 녹색.
다른 엽록소의 종류 다양한 색상을 흡수하고 반사하는 유형 b부터 e까지입니다.
예를 들어, 엽록소 b 형은 조류에서 발견되며 적색 외에도 녹색 빛을 흡수합니다. 이 녹색 빛 흡수는 녹색 빛이 물 속으로 짧은 거리 만 침투 할 수 있기 때문에 바다 표면 근처에서 유기체가 진화 한 결과 일 수 있습니다.
붉은 빛은 표면 아래로 더 멀리 이동할 수 있습니다.
엽록체 막과 막간 공간
엽록체는 식물 세포의 다른 곳에 필요한 포도당 및 복합 단백질과 같은 탄수화물을 생산합니다.
이러한 물질은 엽록체를 빠져 나가고 일반적인 세포 및 식물 대사를 지원할 수 있어야합니다. 동시에 엽록체는 세포의 다른 곳에서 생성되는 물질이 필요합니다.
엽록체 막은 사용하는 동안 작은 분자가 통과 할 수 있도록하여 엽록체 안팎으로 분자의 이동을 조절합니다. 특수 전송 메커니즘 큰 분자의 경우. 내부 및 외부 멤브레인 모두 반투과성이므로 확산 작은 분자와 이온의.
이러한 물질은 막간 공간을 가로 질러 반투과성 막을 통과합니다.
복잡한 단백질과 같은 큰 분자는 두 막에 의해 차단됩니다. 대신 이러한 복잡한 물질의 경우 특정 물질이 두 막을 통과하는 동안 다른 물질은 차단되도록 특수 수송 메커니즘을 사용할 수 있습니다.
외막은 특정 물질을 막을 가로 질러 운반하기위한 전좌 단백질 복합체를 가지고 있으며, 내막은 특정 전이에 상응하는 유사한 복합체를 가지고 있습니다.
이러한 선택적 전달 메커니즘은 내부 막이 지질을 합성하기 때문에 특히 중요합니다. 지방산 과 카로티노이드 엽록체 자체의 신진 대사에 필요한 것입니다.
틸라코이드 시스템
틸라코이드 막은 광합성의 첫 번째 단계에서 활동하는 틸라코이드의 일부입니다.
식물에서 틸라코이드 막은 일반적으로 그라나에 쌓여 있고 간질 유체로 둘러싸인 제자리에 머물러있는 폐쇄 된 얇은 자루 또는 디스크를 형성합니다.
나선형 스택에서 틸라코이드의 배열은 틸라코이드의 단단한 패킹과 틸라코이드 막의 복잡하고 높은 표면적 구조를 허용합니다.
단순한 유기체의 경우 틸라코이드는 불규칙한 모양 일 수 있으며 자유롭게 떠 다닐 수 있습니다. 각각의 경우에 틸라코이드 막에 닿는 빛은 유기체에서 빛 반응을 시작합니다.
엽록소가 방출하는 화학 에너지는 물 분자를 수소와 산소로 분리하는 데 사용됩니다. 산소는 호흡을 위해 유기체에 의해 사용되거나 수소가 탄수화물 형성에 사용되는 동안 대기로 방출됩니다.
이 과정의 탄소는 탄소 고정.
기질과 엽록체 DNA의 기원
과정 광합성 두 부분으로 구성됩니다. 빛 의존적 반응 빛이 엽록소 및 어두운 반응 (일명 빛에 독립적 인 반응) 탄소를 고정하고 포도당을 생성합니다.
빛의 반응은 빛 에너지가 식물에 닿는 낮에만 일어나고 어두운 반응은 언제든지 일어날 수 있습니다. 빛 반응은 틸라코이드 막에서 시작되고, 어두운 반응의 탄소 고정은 틸라코이드를 둘러싼 젤리 같은 액체 인 간질에서 발생합니다.
암흑 반응과 틸라코이드를 호스팅하는 것 외에도 간질에는 엽록체 DNA와 엽록체 리보솜이 포함되어 있습니다.
결과적으로 엽록체는 자체 에너지 원을 가지고 있으며 세포 분열에 의존하지 않고 스스로 증식 할 수 있습니다.
진핵 세포의 관련 세포 소기관에 대해 알아보십시오: 세포막 및 세포벽.
이 능력은 단순한 세포와 박테리아의 진화로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 시아 노 박테리아는 초기 세포에 들어 갔음이 틀림없고 그 배열이 상호 유익한 배열이 되었기 때문에 머물 수있었습니다.
시간이지나면서 시아 노박 테 리움은 엽록체로 진화했습니다. 세포 기관.
어두운 반응에서 탄소 고정
엽록체 기질의 탄소 고정은 빛 반응 중에 물이 수소와 산소로 분리 된 후에 발생합니다.
수소 원자의 양성자는 틸라코이드 내부의 루멘으로 펌핑되어 산성으로 만듭니다. 광합성의 어두운 반응에서 양성자는 다음과 같은 효소를 통해 내강에서 기질로 다시 확산됩니다. ATP 합성 효소.
ATP 합성 효소를 통한이 양성자 확산은 ATP, 세포 용 에너지 저장 화학 물질.
효소 RuBisCO 간질에서 발견되고 CO2에서 탄소를 고정하여 불안정한 6 탄소 탄수화물 분자를 생성합니다.
불안정한 분자가 분해되면 ATP를 사용하여 단순 당 분자로 변환합니다. 당 탄수화물은 결합하여 포도당, 과당, 자당 및 전분과 같은 더 큰 분자를 형성 할 수 있으며, 모두 세포 대사에 사용될 수 있습니다.
광합성 과정이 끝날 때 탄수화물이 형성되면 식물의 엽록체가 제거됩니다. 대기 중 탄소를 사용하여 식물과 결국 다른 모든 생명체를위한 식량을 만들었습니다. 소지품.
식물의 광합성은 먹이 사슬의 기초를 형성하는 것 외에도 이산화탄소의 양을 줄입니다. 온실 가스 분위기. 이런 식으로 식물과 조류는 엽록체의 광합성을 통해 기후 변화와 지구 온난화의 영향을 줄이는 데 도움이됩니다.