Tilacoid

Tilacoid dalam kloroplas

Apa itu Tilacoids?

The Tilacoid Mereka adalah petak dalam bentuk beg rata yang terletak di dalam kloroplas dalam sel tumbuhan, dalam sianobakteria dan alga. Mereka biasanya dianjurkan dalam struktur yang disebut grana -plural Granum- dan kelihatan seperti timbunan duit syiling.

Tilacoids dianggap sebagai sistem membran kloroplas ketiga, selain membran dalaman dan luaran organelle tersebut. Membran struktur ini memisahkan di dalam tilacoid stroma chloroplast, dan mempunyai siri pigmen dan protein yang terlibat dalam laluan metabolik.

Di Tilacoids terdapat tindak balas biokimia penting untuk fotosintesis, proses di mana tumbuhan mengambil cahaya matahari dan mengubahnya menjadi karbohidrat. Khususnya, mereka mempunyai jentera yang diperlukan untuk membran mereka untuk menjalankan fasa bergantung matahari, di mana cahaya terperangkap dan ditukar menjadi tenaga (ATP) dan NADPH.

Ciri -ciri tilacoids

- Tilacoids adalah sistem membran tiga -dimensi dalaman kloroplas. Kloroplas sepenuhnya matang mempunyai 40 hingga 60 grana yang disusun, dengan diameter antara 0.3 dan 0.6 μm.

- Bilangan tilacoid yang membentuk granas berbeza -beza: dari kurang daripada 10 beg dalam tumbuh -tumbuhan yang terdedah kepada cahaya matahari yang mencukupi, sehingga lebih dari 100 tilacoid dalam tumbuhan yang hidup dalam persekitaran dengan bayangan yang melampau.

- Tilacoid disambungkan antara satu sama lain membentuk petak berterusan dalam chloroplast. Bahagian dalam tilacoid adalah ruang yang cukup luas dari sifat berair.

- Membran tilacoid sangat diperlukan untuk fotosintesis, kerana peringkat pertama proses berlaku di sana.

Struktur Tilacoid

Tilacoids adalah struktur yang menguasai dalam kloroplas yang benar -benar matang. Sekiranya kloroplas dipaparkan dalam mikroskop optik tradisional, spesies bijirin dapat diperhatikan.

Ini adalah penyusun tilacoid; Oleh itu, pemerhati pertama struktur ini dipanggil "Grana".

Dengan bantuan mikroskop elektronik, imej itu dapat diperluas dan disimpulkan bahawa sifat bijirin ini benar -benar disusun tilacoids.

Pembentukan dan struktur membran tilacoid bergantung kepada pembentukan chloroplast dari plastidium yang belum dibezakan, yang dikenali sebagai protoplastidio. Kehadiran cahaya merangsang penukaran kepada kloroplas, dan seterusnya pembentukan tilacoids yang disusun.

Boleh melayani anda: sperma: fungsi, bahagian, kitaran hidup

Membran tilacoid

Dalam kloroplas dan cyanobacteria, membran tilacoid tidak bersentuhan dengan bahagian membran plasma dalaman. Walau bagaimanapun, pembentukan membran tilacoid bermula dengan penyebaran membran dalaman.

Dalam sianobakteria dan dalam spesies alga tertentu, tilacoids dibentuk oleh satu lapisan lamella. Sebaliknya, terdapat sistem yang lebih kompleks yang terdapat dalam kloroplas matang.

Dalam kumpulan terakhir ini, anda boleh membezakan dua bahagian penting: Grana dan Stroma Lamella. Yang pertama terdiri daripada album kecil yang disusun dan yang kedua bertanggungjawab untuk menghubungkan stackings ini antara satu sama lain, membentuk struktur berterusan: lumen tilacoid.

Komposisi lipid membran

Lipid yang membentuk membran sangat khusus dan terdiri daripada hampir 80 % diacylglycerol galactosyl: monogalactosyl diacylglycerol dan diglactosyl diacylglycerol. Galactolipid ini mempunyai rantai yang sangat tak tepu, tipikal tilacoid.

Begitu juga, membran tilacoid mengandungi lipid seperti phosphatidylglycerol dalam perkadaran kurang. Lipid yang disebutkan tidak diedarkan secara homogen dalam kedua -dua lapisan membran; Terdapat tahap asimetri tertentu yang nampaknya menyumbang kepada operasi struktur.

Komposisi protein membran

Photosystems I dan II adalah komponen protein yang dominan dalam membran ini. Mereka dikaitkan dengan kompleks c cytochrome₆F dan sintetik ATP.

Telah didapati bahawa majoriti unsur -unsur Photosystem II terletak di membran Grana yang dibungkus, manakala Fotosistem I kebanyakannya terletak di membran tilacoid yang tidak disengaja. Iaitu, terdapat pemisahan fizikal antara kedua.

Kompleks ini termasuk protein membran komprehensif, protein periferal, cofactors dan pelbagai pigmen.

Lumes tilacoid

Bahagian dalam tilacoid terdiri daripada bahan berair dan tebal, yang komposisinya berbeza dari stroma. Mengambil bahagian dalam photophosphorylation, menyimpan proton yang akan menjana daya proton-motor untuk sintesis ATP. Dalam proses ini, pH lumen dapat mencapai 4.

Dalam proteoma lumus organisma model Arabidopsis Thalian Lebih daripada 80 protein telah dikenalpasti, tetapi fungsi mereka belum dijelaskan sepenuhnya.

Protein lumen terlibat dalam peraturan biogenesis tilacoid dan dalam aktiviti dan penggantian protein yang membentuk kompleks fotosintesis, terutama Photosystem II dan NAD (P) H D edrogensa.

Ia boleh melayani anda: promielocito: ciri, fungsi dan patologi

Fungsi tilacoid

Proses fotosintesis, penting untuk sayur -sayuran, bermula dengan tilaoid. Membran yang membatalkan mereka dengan strom chloroplast.

Peringkat fotosintesis

Fotosintesis boleh dibahagikan kepada dua peringkat hebat: tindak balas cahaya dan reaksi gelap.

Seperti namanya, reaksi yang dimiliki oleh kumpulan pertama hanya dapat diteruskan dengan kehadiran cahaya, sementara kumpulan kedua dapat timbul dengan atau tanpa ini. Perhatikan bahawa tidak perlu untuk alam sekitar menjadi "gelap", ia hanya bebas daripada cahaya.

Kumpulan reaksi pertama, "cahaya", berlaku dalam tilacoid dan boleh diringkaskan seperti berikut: cahaya + klorofil + 12 jam₂O + 12 nADP⁺ + 18 ADP + 18 p_Yo à 6 o₂ + 12 NADPH + 18 ATP.

Kumpulan tindak balas kedua berlaku dalam stroma chloroplast dan mengambil ATP dan NADPH yang disintesis pada peringkat pertama untuk mengurangkan karbon karbon dioksida ke glukosa (c₆H₁₂Sama ada₆). Peringkat kedua boleh diringkaskan dalam: 12 NADPH + 18 ATP + 6 CO₂ à c₆H₁₂Sama ada₆ + 12 NADP⁺ + 18 ADP + 18 p_Yo + 6 h₂Sama ada.

Tahap yang bergantung kepada cahaya

Reaksi cahaya melibatkan satu siri struktur yang dikenali sebagai Photosystems, yang terdapat dalam membran tilacoid dan mengandungi di dalam 300 molekul pigmen, di antara klorofil ini.

Terdapat dua jenis Photosystem: yang pertama mempunyai puncak penyerapan cahaya maksimum sebanyak 700 nanometer dan dikenali sebagai p₇₀₀, Manakala yang kedua dipanggil p₆₈₀. Kedua -duanya disatukan ke dalam membran tilacoid.

Proses ini bermula apabila salah satu pigmen menyerap foton dan ini "melantun" ke arah pigmen lain. Apabila molekul klorofil menyerap cahaya, elektron melompat dan molekul lain menyerapnya. Molekul yang kehilangan elektron kini dioksidakan dan mempunyai beban negatif.

P₆₈₀ Menangkap tenaga ringan dari klorofil a. Dalam fotosistem ini, elektron dibuang ke dalam sistem tenaga yang lebih banyak kepada penerima elektron utama.

Elektron ini jatuh ke Photosystem I, melalui rantai penghantar elektron. Sistem tindak balas pengoksidaan dan pengurangan ini bertanggungjawab untuk memindahkan proton dan elektron dari satu molekul ke yang lain.

Boleh melayani anda: limfoblas

Dalam erti kata lain, terdapat aliran elektron dari air ke photosystem II, ke photosystem i dan nadph.

Photophosphorylation

Sebahagian daripada proton yang dihasilkan oleh sistem reaksi ini terletak di dalam tilacoid (juga dipanggil tilacoid luz), mewujudkan kecerunan kimia yang menghasilkan daya proton-motor.

Proton bergerak dari ruang tilacoid ke stroma, dengan baik berikutan kecerunan elektrokimia; iaitu, mereka meninggalkan Tilacoid.

Walau bagaimanapun, laluan proton tidak di mana -mana di dalam membran, mereka mesti melakukannya melalui sistem enzimatik kompleks yang dipanggil ATP Synthesase.

Pergerakan proton ini ke arah strom. Sintesis ATP menggunakan cahaya dipanggil photophosphorylation.

Peringkat -peringkat yang disebutkan ini berlaku serentak: Photosystem II Chlorophyll kehilangan elektron dan mesti menggantikannya dengan elektron dari pecah molekul air; Fotosistem yang saya dapati cahaya, mengoksidakan dan melancarkan elektron yang ditangkap oleh NADP⁺.

Elektron Hilang Fotosistem I digantikan oleh hasil Photosystem II. Sebatian ini akan digunakan dalam tindak balas penetapan karbon berikutnya, dalam kitaran Calvin.

Evolusi

Evolusi fotosintesis sebagai proses liberasi oksigen membenarkan kehidupan seperti yang kita tahu.

Adalah dicadangkan bahawa fotosintesis telah dibangunkan beberapa berbilion tahun yang lalu dalam nenek moyang yang menimbulkan cyanobacteria semasa, berdasarkan kompleks fotosintesis yang anxic.

Adalah dicadangkan bahawa evolusi fotosintesis disertai dengan dua peristiwa yang sangat diperlukan: penciptaan photosystem p₆₈₀ dan genesis sistem membran dalaman, tanpa sambungan ke membran sel.

Terdapat protein VIPP1 penting untuk pembentukan tilacoides. Sesungguhnya, protein ini terdapat dalam tumbuhan, alga dan sianobakteria, tetapi tidak hadir dalam bakteria yang melakukan fotosintesis anoksik.

Diyakini bahawa gen ini boleh berasal dari duplikasi gen dalam nenek moyang cyanobacteria yang mungkin. Hanya ada satu kes cyanobacterial yang mampu melakukan fotosintesis oksigen dan tidak mempunyai tilacoides: spesies Gloeobacter violaceus.