Kloroplastlar, yeşil bitkilerde ve alglerde bulunan zara bağlı organellerdir. Bitkiler tarafından kullanılan biyokimyasal klorofil içerirler. fotosentez, enerjiyi ışıktan bitkinin faaliyetlerine güç veren kimyasal enerjiye dönüştürür.
Ek olarak, kloroplastlar DNA içerir ve bir organizmanın proteinleri ve yağ asitlerini sentezlemesine yardımcı olur. Tilakoid adı verilen zarlar olan disk benzeri yapılar içerirler.
Kloroplast Temelleri
Kloroplastlar yaklaşık 4 ila 6 mikron uzunluğundadır. İçindeki klorofil kloroplastlar bitkileri ve yosunları yeşil yapar. Tilakoid zarlara ek olarak, her kloroplastın bir dış ve iç zarı vardır ve bazı türlerin ek zarları olan kloroplastları vardır.
Kloroplastın içindeki jel benzeri sıvıya stroma denir. Bazı alg türleri, şekerler ve amino asitler içeren moleküllerden oluşan iç ve dış zarlar arasında bir hücre duvarına sahiptir. Kloroplastın içi, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli yapılar içerir: DNA plazmitleri, küçük protein fabrikaları olan tilakoid boşluk ve ribozomlar.
Kloroplastın Kökeni
Kloroplastların ve biraz ilişkili olduğuna inanılıyor. mitokondri, tabiri caizse bir zamanlar kendi "organizmaları"ydı. Bilim adamları, yaşamın erken bir döneminde bakteri benzeri organizmaların kloroplast olarak bildiğimiz şeyi yuttuğuna ve onları bir organel olarak hücreye dahil ettiğine inanıyorlardı.
Buna "endosimbiyotik teori" denir. Bu teori, kloroplastların ve mitokondrilerin kendi DNA'larını içermesi gerçeğiyle desteklenir. Bu, muhtemelen bir hücrenin dışında kendi "organizmaları" oldukları bir zamandan kalma "artık"tır.
Şimdi, bu DNA'nın çoğu kullanılmamaktadır, ancak bazı kloroplast DNA'ları tilakoid proteinleri ve işlevleri için gereklidir. Kloroplastlarda normal çalışmasına izin veren tahmini 28 gen vardır.
Tilakoid Tanımı
Tilakoidler, kloroplastta bulunan düz, disk benzeri oluşumlardır. Yığılmış madeni paralara benziyorlar. ATP sentezinden, su fotolizinden sorumludurlar ve bir elektron taşıma zinciri.
Siyanobakterilerin yanı sıra bitki ve alg kloroplastlarında da bulunabilirler.
Tilakoid Uzay ve Yapı
Tilakoidler, kloroplastın stromasında, thylakoid boşluk adı verilen bir yerde serbestçe yüzer. Daha yüksek bitkilerde, 10 ila 20 yüksekliğinde bir madeni para yığınına benzeyen granum adı verilen bir yapı oluştururlar. Zarlar, farklı granaları birbirine sarmal bir düzende bağlar, ancak bazı türlerin serbest yüzen granaları vardır.
Tilakoid zar, fosfor ve şeker molekülleri içerebilen iki lipid tabakasından oluşur. Klorofil doğrudan thylakoid lümen olarak bilinen sulu materyali çevreleyen thylakoid membrana gömülüdür.
Tilakoidler ve Fotosentez
Bir thylakoid'in klorofil bileşeni, fotosentezi mümkün kılan şeydir. Bitkilere ve yeşil alglere yeşil renklerini veren bu klorofildir. İşlem, enerji üretimi için bir hidrojen atomu kaynağı oluşturmak üzere suyun ayrılmasıyla başlar, oksijen ise atık ürün olarak salınır. Bu, soluduğumuz atmosferik oksijenin kaynağıdır.
Sonraki adımlar, şekeri sentezlemek için atmosferik karbon dioksit ile birlikte serbest kalan hidrojen iyonlarını veya protonları kullanır. Elektron taşıma adı verilen bir süreç, aşağıdaki gibi enerji depolayan moleküller yapar. ATP ve NADPH. Bu moleküller, organizmanın biyokimyasal reaksiyonlarının çoğuna güç sağlar.
kemiozmoz
Başka bir thylakoid işlevi, thylakoid lümeninde asidik bir pH'ın korunmasına yardımcı olan kemiozmozdur. Kemiozmozda, tilakoid, protonları zardan lümene taşımak için elektron taşınması tarafından sağlanan enerjinin bir kısmını kullanır. Bu işlem, lümendeki proton sayısını yaklaşık 10.000 faktörle yoğunlaştırır.
Bu protonlar, ADP'yi ATP'ye dönüştürmek için kullanılan enerjiyi içerir. ATP sentaz enzimi bu dönüşüme yardımcı olur. Tilakoid lümendeki pozitif yüklerin ve proton konsantrasyonunun kombinasyonu, ATP üretimi için gerekli fiziksel enerjiyi sağlayan bir elektrokimyasal gradyan yaratır.