Kloroplas ialah struktur membran di mana fotosintesis berlaku. Proses dalam tumbuhan yang lebih tinggi dan cyanobacteria ini membolehkan planet ini mengekalkan keupayaan untuk menyokong kehidupan dengan menggunakan karbon dioksida dan menambah kepekatan oksigen. Fotosintesis itu sendiri berlaku dalam struktur seperti tilakoid. Ini adalah "modul" membran kloroplas, di mana pemindahan proton, fotolisis air, glukosa dan sintesis ATP berlaku.
Struktur kloroplas tumbuhan
Kloroplas dipanggil struktur dua membran yang terletak dalam sitoplasma sel tumbuhan dan klamidomonas. Sebaliknya, sel cyanobacterial menjalankan fotosintesis dalam tilakoid, dan bukan dalam kloroplas. Ini adalah contoh organisma yang kurang berkembang yang mampu menyediakan nutrisinya melalui enzim fotosintesis yang terletak pada tonjolan sitoplasma.
Mengikut strukturnya, kloroplas ialah organel dua membran dalam bentuk gelembung. Mereka terletak dalam jumlah besar dalam sel tumbuhan fotosintesis dan berkembang hanya dalam kesbersentuhan dengan cahaya ultraungu. Di dalam kloroplas terdapat stroma cecairnya. Dalam komposisinya, ia menyerupai hyaloplasma dan terdiri daripada 85% air, di mana elektrolit dibubarkan dan protein digantung. Stroma kloroplas mengandungi tilakoid, struktur di mana fasa terang dan gelap fotosintesis diteruskan secara langsung.
Radas turun temurun kloroplas
Di sebelah tilakoid terdapat butiran dengan kanji, yang merupakan hasil pempolimeran glukosa yang diperoleh hasil fotosintesis. Secara bebas dalam stroma terdapat DNA plastid bersama ribosom yang bertaburan. Terdapat beberapa molekul DNA. Bersama-sama dengan radas biosintetik, mereka bertanggungjawab untuk memulihkan struktur kloroplas. Ini berlaku tanpa menggunakan maklumat keturunan nukleus sel. Fenomena ini juga memungkinkan untuk menilai kemungkinan pertumbuhan bebas dan pembiakan kloroplas dalam kes pembahagian sel. Oleh itu, kloroplas, dalam beberapa aspek, tidak bergantung pada nukleus sel dan mewakili, seolah-olah, organisma yang tidak berkembang secara simbiotik.
Struktur tilakoid
Tilakoid ialah struktur membran berbentuk cakera yang terletak di dalam stroma kloroplas. Dalam cyanobacteria, mereka sepenuhnya terletak pada invaginasi membran sitoplasma, kerana mereka tidak mempunyai kloroplas bebas. Terdapat dua jenis tilakoid: yang pertama ialah tilakoid dengan lumen, dan yang kedua adalah tilakoid. Tilakoid dengan lumen berdiameter lebih kecil dan merupakan cakera. Beberapa tilakoid tersusun menegak membentuk grana.
Tilakoid Lamellar ialah plat lebar yang tidak mempunyai lumen. Tetapi mereka adalah platform yang berbilang bijirin dilampirkan. Di dalamnya, fotosintesis secara praktikal tidak berlaku, kerana ia diperlukan untuk membentuk struktur yang kuat yang tahan terhadap kerosakan mekanikal pada sel. Secara keseluruhan, kloroplas boleh mengandungi 10 hingga 100 tilakoid dengan lumen yang mampu fotosintesis. Tilakoid sendiri ialah struktur unsur yang bertanggungjawab untuk fotosintesis.
Peranan tilakoid dalam fotosintesis
Tindak balas fotosintesis yang paling penting berlaku dalam tilakoid. Yang pertama ialah pemisahan fotolisis molekul air dan sintesis oksigen. Yang kedua ialah transit proton melalui membran melalui kompleks molekul cytochrome b6f dan rantai electrotransport. Juga dalam tilakoid, sintesis molekul ATP bertenaga tinggi berlaku. Proses ini berlaku dengan penggunaan kecerunan proton yang telah berkembang antara membran tilakoid dan stroma kloroplas. Ini bermakna bahawa fungsi tilakoid memungkinkan untuk merealisasikan keseluruhan fasa cahaya fotosintesis.
Fasa cahaya fotosintesis
Satu syarat yang diperlukan untuk kewujudan fotosintesis ialah keupayaan untuk mencipta potensi membran. Ia dicapai melalui pemindahan elektron dan proton, kerana kecerunan H + dicipta, yang 1000 kali lebih besar daripada dalam membran mitokondria. Adalah lebih berfaedah untuk mengambil elektron dan proton daripada molekul air untuk mencipta potensi elektrokimia dalam sel. Di bawah tindakan foton ultraviolet pada membran tilakoid, ini tersedia. Satu elektron tersingkir daripada satu molekul air, yangmemperoleh cas positif, dan oleh itu, untuk meneutralkannya, adalah perlu untuk menjatuhkan satu proton. Akibatnya, 4 molekul air terurai kepada elektron, proton dan membentuk oksigen.
Rantai proses fotosintesis
Selepas fotolisis air, membran dicas semula. Tilakoid ialah struktur yang boleh mempunyai pH berasid semasa pemindahan proton. Pada masa ini, pH dalam stroma kloroplas adalah sedikit beralkali. Ini menjana potensi elektrokimia yang menjadikan sintesis ATP mungkin. Molekul adenosin trifosfat kemudiannya akan digunakan untuk keperluan tenaga dan fasa gelap fotosintesis. Khususnya, ATP digunakan oleh sel untuk menggunakan karbon dioksida, yang dicapai melalui pemeluwapan dan sintesis molekul glukosa berdasarkannya.
Dalam fasa gelap, NADP-H+ dikurangkan kepada NADP. Secara keseluruhan, sintesis satu molekul glukosa memerlukan 18 molekul ATP, 6 molekul karbon dioksida dan 24 proton hidrogen. Ini memerlukan fotolisis 24 molekul air untuk menggunakan 6 molekul karbon dioksida. Proses ini membolehkan anda melepaskan 6 molekul oksigen, yang kemudiannya akan digunakan oleh organisma lain untuk keperluan tenaga mereka. Pada masa yang sama, tilakoid adalah (dalam biologi) contoh struktur membran yang membolehkan penggunaan tenaga suria dan potensi transmembran dengan kecerunan pH untuk menukarkannya kepada tenaga ikatan kimia.
