Chloroplasty to związane z błoną organelle obecne w roślinach zielonych i algach. Zawierają chlorofil, biochemik używany przez rośliny do plants fotosynteza, który zamienia energię światła w energię chemiczną, która napędza działalność rośliny.
Ponadto chloroplasty zawierają DNA i pomagają organizmowi w syntezie białek i kwasów tłuszczowych. Zawierają struktury przypominające dyski, które są błonami zwanymi tylakoidami.
Podstawy chloroplastów
Chloroplasty mierzą około 4 do 6 mikronów długości. Chlorofil wewnątrz chloroplasty sprawia, że rośliny i glony są zielone. Oprócz membran tylakoidowych każdy chloroplast ma membranę zewnętrzną i wewnętrzną, a niektóre gatunki mają chloroplasty z dodatkowymi membranami.
Żelopodobna ciecz wewnątrz chloroplastu jest znana jako zrąb. Niektóre gatunki alg mają ścianę komórkową między błoną wewnętrzną i zewnętrzną złożoną z cząsteczek zawierających cukry i aminokwasy. Wnętrze chloroplastu zawiera różne struktury, m.in plazmidy DNA DNA, przestrzeń tylakoidów i rybosomy, które są maleńkimi fabrykami białek.
Pochodzenie chloroplastu
Uważa się, że chloroplasty i nieco spokrewnione mitochondria, były kiedyś własnymi „organizmami”, że tak powiem. Naukowcy wierzyli, że kiedyś we wczesnej historii życia organizmy bakteriopodobne pochłonęły to, co znamy jako chloroplasty i włączyły je do komórki jako organelle.
Nazywa się to „teorią endosymbiotyczną”. Teorię tę potwierdza fakt, że chloroplasty i mitochondria zawierają własne DNA. Jest to prawdopodobnie „pozostałość” z czasów, gdy byli własnymi „organizmami” poza komórką.
Większość tego DNA nie jest używana, ale część DNA chloroplastów jest niezbędna dla białek i funkcji tylakoidów. Szacuje się, że w chloroplastach znajduje się 28 genów, które pozwalają mu normalnie funkcjonować.
Definicja tylakoidów
Tylakoidy są płaskimi, podobnymi do dysku formacjami znajdującymi się w chloroplastach. Wyglądają podobnie do ułożonych w stos monet. Odpowiadają za syntezę ATP, fotolizę wody i są składnikiem łańcuch transportu elektronów.
Można je również znaleźć w sinicach, a także w chloroplastach roślin i alg.
Przestrzeń i struktura tylakoidów
Tylakoidy swobodnie unoszą się w zrębie chloroplastu w miejscu zwanym przestrzenią tylakoidów. W wyższych roślinach tworzą strukturę zwaną granum, która przypomina stos monet o wysokości od 10 do 20. Błony łączą ze sobą różne rodzaje grany w sposób spiralny, chociaż niektóre gatunki mają swobodnie unoszącą się granę.
Błona tylakoidów składa się z dwóch warstw lipidów, które mogą zawierać cząsteczki fosforu i cukru. Chlorofil jest osadzony bezpośrednio w błonie tylakoidów, która otacza wodnisty materiał znany jako światło tylakoidów.
Tylakoidy i fotosynteza
Komponent chlorofilowy tylakoidu umożliwia fotosyntezę. Ten chlorofil nadaje roślinom i zielonym algom ich zielony kolor. Proces rozpoczyna się rozszczepieniem wody, aby stworzyć źródło atomów wodoru do produkcji energii, podczas gdy tlen jest uwalniany jako produkt odpadowy. To jest źródło tlenu atmosferycznego, którym oddychamy.
Kolejne kroki wykorzystują uwolnione jony wodorowe, czyli protony, wraz z atmosferycznym dwutlenkiem węgla do syntezy cukru. Proces zwany transportem elektronów sprawia, że cząsteczki magazynujące energię, takie jak ATP i NADPH. Cząsteczki te napędzają wiele reakcji biochemicznych organizmu.
Chemiosmoza
Inną funkcją tylakoidów jest chemiosmoza, która pomaga utrzymać kwaśne pH w świetle tylakoidów. W chemiosmozie tylakoid wykorzystuje część energii dostarczanej przez transport elektronów do przenoszenia protonów z błony do światła. Proces ten koncentruje liczbę protonów w świetle około 10 000 razy.
Te protony zawierają energię, która jest używana do konwersji ADP do ATP. W tej konwersji pomaga enzym syntaza ATP. Połączenie ładunków dodatnich i stężenia protonów w świetle tylakoidów tworzy gradient elektrochemiczny, który zapewnia energię fizyczną niezbędną do produkcji ATP.
