โครงสร้างคล้ายดิสก์ที่ด้านข้างของคลอโรพลาสต์คืออะไร?

คลอโรพลาสต์เป็นออร์แกเนลล์ที่จับกับเมมเบรนในพืชสีเขียวและสาหร่าย ประกอบด้วยคลอโรฟิลล์ ซึ่งเป็นสารชีวเคมีที่พืชใช้สำหรับ การสังเคราะห์แสงซึ่งแปลงพลังงานจากแสงเป็นพลังงานเคมีที่ขับเคลื่อนกิจกรรมของโรงงาน

นอกจากนี้คลอโรพลาสต์ยังมี DNA และช่วยให้สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์โปรตีนและกรดไขมัน ประกอบด้วยโครงสร้างคล้ายดิสก์ ซึ่งเป็นเยื่อหุ้มที่เรียกว่าไทลาคอยด์

คลอโรพลาสต์วัดความยาวได้ประมาณ 4 ถึง 6 ไมครอน คลอโรฟิลล์ภายใน คลอโรพลาสต์ ทำให้พืชและสาหร่ายเป็นสีเขียว นอกจากเยื่อหุ้มไทลาคอยด์แล้ว คลอโรพลาสต์แต่ละตัวยังมีเยื่อหุ้มชั้นนอกและชั้นใน และบางชนิดก็มีคลอโรพลาสต์ที่มีเยื่อหุ้มเพิ่มเติม

ของเหลวคล้ายเจลภายในคลอโรพลาสต์เรียกว่าสโตรมา สาหร่ายบางชนิดมีผนังเซลล์อยู่ระหว่างเยื่อหุ้มชั้นในและชั้นนอกซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลที่ประกอบด้วยน้ำตาลและกรดอะมิโน ภายในของคลอโรพลาสต์ประกอบด้วยโครงสร้างต่างๆ รวมถึง พลาสมิดดีเอ็นเอ, ไทลาคอยด์สเปซ และไรโบโซม ซึ่งเป็นโรงงานผลิตโปรตีนขนาดเล็ก

เชื่อกันว่าคลอโรพลาสต์และส่วนที่เกี่ยวข้องบ้าง ไมโตคอนเดรียเคยเป็น "สิ่งมีชีวิต" ของตัวเองอยู่แล้ว นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าในช่วงเริ่มต้นของชีวิต สิ่งมีชีวิตที่เหมือนแบคทีเรียได้กลืนกินสิ่งที่เรารู้จักในชื่อคลอโรพลาสต์และรวมเข้ากับเซลล์เป็นออร์แกเนลล์

สิ่งนี้เรียกว่า "ทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติก" ทฤษฎีนี้ได้รับการสนับสนุนโดยข้อเท็จจริงที่ว่าคลอโรพลาสต์และไมโทคอนเดรียมีดีเอ็นเอของพวกมันเอง นี่น่าจะเป็น "ของเหลือ" จากเวลาที่พวกมันเป็น "สิ่งมีชีวิต" ของตัวเองนอกเซลล์

ตอนนี้ DNA ส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้ แต่ DNA คลอโรพลาสบางส่วนจำเป็นสำหรับโปรตีนและหน้าที่ของไทลาคอยด์ มีประมาณ 28 ยีนในคลอโรพลาสต์ที่ทำให้มันทำงานได้ตามปกติ

ไทลาคอยด์มีลักษณะแบนคล้ายจานที่พบในคลอโรพลาสต์ พวกมันดูคล้ายกับเหรียญที่ซ้อนกัน พวกมันมีหน้าที่ในการสังเคราะห์ ATP, photolysis ในน้ำ และเป็นส่วนประกอบของ an ห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน.

นอกจากนี้ยังสามารถพบได้ในไซยาโนแบคทีเรียเช่นเดียวกับในคลอโรพลาสต์ของพืชและสาหร่าย

ไทลาคอยด์ลอยอย่างอิสระภายในสโตรมาของคลอโรพลาสต์ในสถานที่ที่เรียกว่าพื้นที่ไทลาคอยด์ ในพืชที่สูงกว่า พวกมันจะสร้างโครงสร้างที่เรียกว่าแกรนูมซึ่งคล้ายกับกองเหรียญสูง 10 ถึง 20 เมมเบรนเชื่อมต่อกรานาต่างๆ เข้าด้วยกันในรูปแบบเกลียว แม้ว่าบางชนิดจะมีกรานาลอยได้อิสระ

เยื่อหุ้มไทลาคอยด์ประกอบด้วยไขมัน 2 ชั้น ซึ่งอาจมีโมเลกุลของฟอสฟอรัสและน้ำตาล คลอโรฟิลล์ ถูกฝังโดยตรงในเยื่อหุ้มไทลาคอยด์ ซึ่งล้อมรอบวัสดุที่เป็นน้ำที่เรียกว่าไทลาคอยด์ลูเมน

องค์ประกอบคลอโรฟิลล์ของไทลาคอยด์เป็นสิ่งที่ทำให้การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นไปได้ คลอโรฟิลล์นี้เป็นสิ่งที่ทำให้พืชและสาหร่ายสีเขียวมีสีเขียว กระบวนการเริ่มต้นด้วยการแยกน้ำเพื่อสร้างแหล่งที่มาของอะตอมไฮโดรเจนสำหรับการผลิตพลังงาน ในขณะที่ออกซิเจนจะถูกปล่อยเป็นของเสีย นี่คือที่มาของออกซิเจนในบรรยากาศที่เราหายใจเข้าไป

ขั้นตอนต่อไปจะใช้ไฮโดรเจนไอออนหรือโปรตอนที่ถูกปลดปล่อย ร่วมกับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพื่อสังเคราะห์น้ำตาล กระบวนการที่เรียกว่าการขนส่งอิเล็กตรอนทำให้โมเลกุลเก็บพลังงานเช่น ATP และ NADPH โมเลกุลเหล่านี้ให้พลังงานแก่ปฏิกิริยาทางชีวเคมีของสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก

หน้าที่ของไทลาคอยด์อีกประการหนึ่งคือ เคมีออสโมซิส ซึ่งช่วยรักษาค่า pH ที่เป็นกรดในลูเมนไทลาคอยด์ ในเคมีออสโมซิส ไทลาคอยด์ใช้พลังงานบางส่วนที่ได้จากการขนส่งอิเล็กตรอนเพื่อย้ายโปรตอนจากเมมเบรนไปยังลูเมน กระบวนการนี้เน้นการนับโปรตอนในลูเมนประมาณ 10,000 เท่า

โปรตอนเหล่านี้มีพลังงานที่ใช้ในการแปลง ADP เป็น ATP เอนไซม์ ATP synthase ช่วยในการแปลงนี้ การรวมกันของประจุบวกและความเข้มข้นของโปรตอนในลูเมนไทลาคอยด์ทำให้เกิดการไล่ระดับเคมีไฟฟ้าที่ให้พลังงานทางกายภาพที่จำเป็นสำหรับการผลิตเอทีพี