Sisu
- Kloroplasti põhitõed
- Kloroplasti päritolu
- Tülakoidi määratlus
- Tülakoidi ruum ja struktuur
- Tülakoidid ja fotosüntees
- Kemioosmoos
Kloroplastid on membraaniga seotud organellid, mis esinevad rohelistes taimedes ja vetikates. Need sisaldavad klorofülli - taimede poolt fotosünteesiks kasutatavat biokeemilist ainet, mis muundab valguse energia keemiliseks energiaks, mis annab taime tegevusele suurema jõu.
Lisaks sisaldavad kloroplastid DNA-d ja aitavad organismil sünteesida valke ja rasvhappeid. Need sisaldavad kettakujulisi struktuure, mis on membraanid, mida nimetatakse tülakoidideks.
Kloroplasti põhitõed
Kloroplastide pikkus on umbes 4–6 mikronit. Kloroplastides sisalduv klorofüll muudab taimed ja vetikad roheliseks. Lisaks tülakoidmembraanidele on igal kloroplastil väline ja sisemine membraan ning mõnel liigil on kloroplastid koos täiendavate membraanidega.
Kloroplasti sees olevat geelilaadset vedelikku nimetatakse stroomiks. Mõnel vetikaliigil on sisemise ja välimise membraani vahel rakusein, mis koosneb molekulidest, mis sisaldavad suhkruid ja aminohappeid. Kloroplasti interjöör sisaldab mitmesuguseid struktuure, sealhulgas DNA plasmiide, tülakoidruumi ja ribosoome, mis on pisikesed valguvabrikud.
Kloroplasti päritolu
Ta uskus, et kloroplastid ja mõnevõrra seotud mitokondrid olid kunagi omaenda organismid, niiöelda. Teadlased uskusid, et millalgi varajases eluajaloos võtsid bakteritaolised organismid enda alla seda, mida me tunneme kloroplastidena, ja lülitasid need raku organellidena.
Seda nimetatakse "endosümbiootiliseks teooriaks". Seda teooriat toetab asjaolu, et kloroplastid ja mitokondrid sisaldavad oma DNA-d. See on tõenäoliselt "järelejäänud" ajast, kui nad olid väljaspool raku enda "organismid".
Nüüd enamikku sellest DNA-st ei kasutata, kuid osa kloroplasti DNA-d on olulised tülakoidi valkude ja funktsioonide jaoks. Kloroplastides on hinnanguliselt 28 geeni, mis võimaldavad sellel normaalselt funktsioneerida.
Tülakoidi määratlus
Tülakoidid on kloroplasti levinud tasased kettakujulised moodustised. Need näevad välja sarnaselt virnastatud müntidega. Nad vastutavad ATP sünteesi, vee fotolüüsi eest ja on elektronide transpordiahela komponent.
Neid võib leida ka sinivetikatest, samuti taimede ja vetikate kloroplastidest.
Tülakoidi ruum ja struktuur
Tülakoidid hõljuvad kloroplasti stroomis vabalt kohas, mida nimetatakse tülakoidide ruumiks. Kõrgemates taimedes moodustavad nad granumiks nimetatava struktuuri, mis meenutab 10–20-kordset müntide virna. Membraanid ühendavad erinevad granaadid omavahel spiraalselt, ehkki mõnedel liikidel on vabalt ujuvad granaadid.
Tülakoidne membraan koosneb kahest lipiidide kihist, mis võivad sisaldada fosfori ja suhkru molekule. Klorofüll on sulandunud otse tülakoidi membraani, mis ümbritseb tülakoidse luumenina tuntud vesist materjali.
Tülakoidid ja fotosüntees
Tülakoidi klorofülli komponent on see, mis võimaldab fotosünteesi teha. See klorofüll annab taimedele ja rohevetikatele rohelise värvuse. Protsess algab vee jaotamisega vesinikuaatomite allika loomiseks energia tootmiseks, hapnik vabaneb aga jäätmeproduktina. See on atmosfääri hapniku allikas, mida me hingame.
Järgmistes etappides kasutatakse suhkru sünteesimiseks vabastatud vesinikiooni või prootoneid koos atmosfääri süsinikdioksiidiga. Protsess, mida nimetatakse elektronide transpordiks, loob energiat salvestavad molekulid nagu ATP ja NADPH. Need molekulid võimendavad paljusid organismi biokeemilisi reaktsioone.
Kemioosmoos
Veel üks tülakoidne funktsioon on kemosmosmoos, mis aitab happelist pH-d säilitada tülakoidi luumenis. Kemioosmoosi korral kasutab tülakoid osa elektronide transpordist saadavast energiast prootonite liikumiseks membraanist luumenisse. See protsess kontsentreerib prootonite arvu valendikus umbes 10 000 korda.
Need prootonid sisaldavad energiat, mida kasutatakse ADP muundamiseks ATP-ks. Ensüümi ATP süntaas aitab seda muundamist. Positiivsete laengute ja prootoni kontsentratsiooni kombinatsioon tülakoidi luumenis loob elektrokeemilise gradiendi, mis annab ATP tootmiseks vajaliku füüsilise energia.