Хлоропласти су органеле повезане са мембраном присутне у зеленим биљкама и алгама. Садрже хлорофил, биохемијску супстанцу за коју биљке користе фотосинтеза, који енергију из светлости претвара у хемијску енергију која покреће активности биљке.
Поред тога, хлоропласти садрже ДНК и помажу организму да синтетише протеине и масне киселине. Садрже структуре сличне диску, а то су мембране назване тилакоиди.
Основе хлоропласта
Дужина хлоропласта је око 4 до 6 микрона. Хлорофил изнутра хлоропласти чини биљке и алге зеленим. Поред тилакоидних мембрана, сваки хлоропласт има спољну и унутрашњу мембрану, а неке врсте имају хлоропласте са додатним мембранама.
Течност налик гелу унутар хлоропласта позната је под називом строма. Неке врсте алги имају ћелијски зид између унутрашње и спољашње мембране састављене од молекула који садрже шећере и аминокиселине. Унутрашњост хлоропласта садржи различите структуре, укључујући ДНК плазмиди, тилакоидни простор и рибосоми, који су мале фабрике протеина.
Порекло хлоропласта
Верује се да су хлоропласти и донекле повезани митохондрије, некада били њихови "организми", да тако кажем. Научници су веровали да су негде у раној историји живота организми налик бактеријама прогутали оно што ми знамо као хлоропласти и уградили их у ћелију као органеле.
Ово се назива „ендосимбиотска теорија“. Ову теорију поткрепљује чињеница да хлоропласти и митохондрији садрже своју ДНК. Ово је вероватно „преостало“ из времена када су они били сопствени „организми“ ван ћелије.
Сада се већина ове ДНК не користи, али нека хлоропластна ДНК је од суштинског значаја за тилакоидне протеине и функције. Процењује се да у хлоропластима има 28 гена који му омогућавају нормално функционисање.
Тхилакоид Дефиниција
Тилакоиди су равне, сличне диску формације које се налазе у хлоропласту. Изгледају слично сложеном новчићу. Они су одговорни за синтезу АТП, фотолизу воде и саставни су део ланац за транспорт електрона.
Такође се могу наћи унутар цијанобактерија, као и у хлоропластима биљака и алги.
Простор и структура тилакоида
Тилакоиди слободно плутају унутар строме хлоропласта на месту које се назива тилакоидни простор. У вишим биљкама чине структуру која се назива гранум и подсећа на хрпу кованица високих 10 до 20. Мембране међусобно повезују различите гране у спиралном облику, мада неке врсте имају слободно плутајућу грану.
Тилакоидна мембрана састоји се од два слоја липида који могу садржати молекуле фосфора и шећера. Хлорофил је уграђен директно у тилакоидну мембрану, која затвара воденасти материјал познат као лумен тилакоида.
Тилакоиди и фотосинтеза
Компонента хлорофила тилакоида је оно што омогућава фотосинтезу. Овај хлорофил је оно што биљкама и зеленим алгама даје зелену боју. Процес започиње цепањем воде да би се створио извор атома водоника за производњу енергије, док се кисеоник ослобађа као отпадни производ. Ово је извор атмосферског кисеоника који удишемо.
Следећи кораци користе ослобођене јоне водоника, или протоне, заједно са атмосферским угљен-диоксидом за синтезу шећера. Процес који се назива транспорт електрона ствара молекуле за складиштење енергије као што су АТП и НАДПХ. Ови молекули покрећу многе биохемијске реакције организма.
Хемиосмоза
Друга функција тилакоида је хемиосмоза, која помаже у одржавању киселог пХ у лумену тилакоида. У хемиосмози, тилакоид користи део енергије коју обезбеђује транспорт електрона за премештање протона из мембране у лумен. Овај поступак концентрише број протона у лумену фактор око 10 000.
Ови протони садрже енергију која се користи за претварање АДП у АТП. Ензим АТП синтаза помаже у овој конверзији. Комбинација позитивних наелектрисања и концентрације протона у лумену тилакоида ствара електрохемијски градијент који обезбеђује физичку енергију неопходну за производњу АТП.