Innhold
- Kloroplast Grunnleggende
- Opprinnelsen til Chloroplast
- Thylakoid definisjon
- Thylakoid rom og struktur
- Thylakoids og fotosyntesen
- kjemiosmose
Kloroplastene er membranbundne organeller som finnes i grønne planter og alger. De inneholder klorofyll, det biokjemiske som brukes av planter til fotosyntese, som konverterer energien fra lys til kjemisk energi som driver kraftverkets aktiviteter.
I tillegg inneholder kloroplastene DNA og hjelper en organisme med å syntetisere proteiner og fettsyrer. De inneholder disklignende strukturer, som er membraner som kalles thylakoider.
Kloroplast Grunnleggende
Kloroplastene måler omtrent 4 til 6 mikrometer i lengde. Klorofyllet i kloroplastene gjør planter og alger grønt. I tillegg til thylakoidmembranene har hver kloroplast en ytre og indre membran, og noen arter har kloroplaster med ytterligere membraner.
Den gellignende væsken inne i en kloroplast er kjent som stroma. Noen arter av alger har en cellevegg mellom indre og ytre membraner sammensatt av molekyler som inneholder sukker og aminosyrer. Kloroplastens indre inneholder forskjellige strukturer, inkludert DNA-plasmider, tylakoidrommet og ribosomer, som er små proteinfabrikker.
Opprinnelsen til Chloroplast
Den mente at kloroplastene og de noe beslektede mitokondriene, en gang var deres egne "organismer", så å si. Forskere trodde at bakterierlignende organismer en gang i den tidlige livshistorien oppslukt det vi kjenner som kloroplaster og innlemmet dem i cellen som en organell.
Dette kalles "endosymbiotisk teori". Denne teorien støttes av det faktum at kloroplaster og mitokondrier inneholder sitt eget DNA. Dette er sannsynligvis "rester" fra en tid da de var deres egne "organismer" utenfor en celle.
Nå brukes ikke det meste av dette DNA, men noe kloroplast-DNA er essensielt for thylakoide proteiner og funksjoner. Det er anslått 28 gener i kloroplastene som lar den fungere normalt.
Thylakoid definisjon
Thylakoider er flate, disklignende formasjoner som finnes i kloroplasten. De ser ut som stablede mynter. De er ansvarlige for ATP-syntese, vannfotolyse og er en del av en elektrontransportkjede.
De kan også finnes i cyanobakterier, så vel som i klorplaster av plante og alger.
Thylakoid rom og struktur
Thylakoids flyter fritt innenfor kloroplastens stroma på et sted som kalles thylakoid-rommet. I høyere planter danner de en struktur som kalles et granum som ligner en bunke med mynter 10 til 20 høye. Membraner kobler forskjellige grana til hverandre i et spiralformet mønster, selv om noen arter har fritt flytende grana.
Den thylakoidmembranen består av to lag med lipider som kan inneholde molekyler av fosfor og sukker. Klorofyll er innebygd direkte i thylakoidmembranen, som omslutter det vannige materialet kjent som thylakoid-lumen.
Thylakoids og fotosyntesen
En thylakoids klorofyllkomponent er det som gjør fotosyntesen mulig. Denne klorofyllen er det som gir planter og grønne alger deres grønne farge. Prosessen begynner med å dele opp vann for å skape en kilde til hydrogenatomer for energiproduksjon, mens oksygen frigjøres som et avfallsprodukt. Dette er kilden til det atmosfæriske oksygenet vi puster inn.
De etterfølgende trinnene bruker de frigjorte hydrogenionene eller protonene sammen med atmosfærisk karbondioksyd for å syntetisere sukker. En prosess som kalles elektrontransport lager energilagringsmolekyler som ATP og NADPH. Disse molekylene driver mange av organismens biokjemiske reaksjoner.
kjemiosmose
En annen thylakoid-funksjon er kjemiosmose, som hjelper til med å opprettholde en sur pH i thylakoid-lumen. Ved kjemiosmose bruker thylakoid noe av energien som tilføres elektrontransport for å flytte protoner fra membranen til lumen. Denne prosessen konsentrerer protontallet i lumen med en faktor på rundt 10.000.
Disse protonene inneholder energi som brukes til å konvertere ADP til ATP. Enzymet ATP-syntase hjelper denne konverteringen. Kombinasjonen av positive ladninger og protonkonsentrasjon i thylakoid-lumen skaper en elektrokjemisk gradient som gir den fysiske energien som er nødvendig for ATP-produksjon.