Cloroplastele sunt organite legate de membrană prezente în plantele verzi și alge. Acestea conțin clorofilă, produsul biochimic folosit de plante pentru fotosinteză, care transformă energia din lumină în energie chimică care alimentează activitățile plantei.
În plus, cloroplastele conțin ADN și ajută un organism să sintetizeze proteinele și acizii grași. Acestea conțin structuri asemănătoare discurilor, care sunt membrane numite tilacoide.
Bazele cloroplastului
Cloroplastele măsoară aproximativ 4 până la 6 microni în lungime. Clorofila din interior cloroplaste face verde plantele și algele. În plus față de membranele tilacoide, fiecare cloroplast are o membrană exterioară și interioară, iar unele specii au cloroplaste cu membrane suplimentare.
Lichidul de tip gel din interiorul unui cloroplast este cunoscut sub numele de stroma. Unele specii de alge au un perete celular între membranele interioare și exterioare compuse din molecule care conțin zaharuri și aminoacizi. Interiorul cloroplastului conține diverse structuri, inclusiv
Plasmide ADN, spațiul tilacoid și ribozomii, care sunt fabrici mici de proteine.Originea cloroplastului
Se crede că cloroplastele și cele oarecum înrudite mitocondrii, au fost odată propriile lor „organisme”, ca să spunem așa. Oamenii de știință au crezut că la un moment dat în istoria timpurie a vieții, organismele asemănătoare bacteriilor au înghițit ceea ce noi știm sub numele de cloroplaste și le-au încorporat în celulă sub formă de organite.
Aceasta se numește „teoria endosimbiotică”. Această teorie este susținută de faptul că cloroplastele și mitocondriile conțin ADN propriu. Acest lucru este probabil „restul” dintr-un moment în care erau propriile lor „organisme” în afara unei celule.
Acum, majoritatea acestui ADN nu este utilizat, dar un anumit ADN cloroplast este esențial pentru proteinele și funcțiile tilacoide. Există aproximativ 28 de gene în cloroplaste care îi permit să funcționeze normal.
Definiția tilacoidului
Tilakoidele sunt formațiuni plate, asemănătoare discurilor, găsite în cloroplast. Arată asemănător cu monedele stivuite. Sunt responsabili pentru sinteza ATP, fotoliza apei și sunt o componentă a unui lanțul de transport al electronilor.
Ele pot fi, de asemenea, găsite în cianobacterii, precum și în cloroplastele de plante și alge.
Spațiu și structură tilacoidă
Tilacoidele plutesc liber în stroma cloroplastului într-un loc numit spațiu tilacoid. La plantele superioare, acestea formează o structură numită granum care seamănă cu un teanc de monede înalte de 10-20. Membranele conectează grana diferite între ele într-un model elicoidal, deși unele specii au grana plutitoare liberă.
Membrana tilacoidă este compusă din două straturi de lipide care ar putea conține molecule de fosfor și zahăr. Clorofilă este încorporat direct în membrana tilacoidă, care cuprinde materialul apos cunoscut sub denumirea de lumen tilacoid.
Tilakoizi și fotosinteză
Componenta clorofilă a tilacoidului este ceea ce face posibilă fotosinteza. Această clorofilă este cea care dă plantelor și algelor verzi culoarea lor verde. Procesul începe cu divizarea apei pentru a crea o sursă de atomi de hidrogen pentru producerea de energie, în timp ce oxigenul este eliberat ca produs rezidual. Aceasta este sursa oxigenului atmosferic pe care îl respirăm.
Etapele ulterioare folosesc ionii de hidrogen eliberați sau protoni, împreună cu dioxidul de carbon atmosferic pentru a sintetiza zahărul. Un proces numit transport de electroni produce molecule de stocare a energiei, cum ar fi ATP și NADPH. Aceste molecule alimentează multe dintre reacțiile biochimice ale organismului.
Chimiozmoza
O altă funcție tilacoidă este chimiozmoza, care ajută la menținerea unui pH acid în lumenul tilacoid. În chimiosmoză, tilacoidul folosește o parte din energia furnizată de transportul electronilor pentru a muta protoni de la membrană la lumen. Acest proces concentrează numărul de protoni în lumen cu un factor de aproximativ 10.000.
Acești protoni conțin energie care este utilizată pentru a converti ADP în ATP. Enzima ATP sintază ajută la această conversie. Combinația de sarcini pozitive și concentrația de protoni în lumenul tilacoid creează un gradient electrochimic care asigură energia fizică necesară producției de ATP.