ลักษณะโครงสร้างและหน้าที่ของ Grana

Granas เป็นโครงสร้างที่เกิดขึ้นจากการรวมกลุ่มของไทลาคอยด์ที่อยู่ภายในคลอโรพลาสต์ของเซลล์พืช โครงสร้างเหล่านี้ประกอบด้วยรงควัตถุสังเคราะห์แสง (คลอโรฟิล, แคโรทีนอยด์, แซนโทฟิล) และไขมันต่างๆ นอกเหนือจากโปรตีนที่รับผิดชอบในการสร้างพลังงานเช่น ATP synthetase.

ในเรื่องนี้ thylakoids ประกอบด้วยถุงแบนตั้งอยู่ในเยื่อหุ้มชั้นในของคลอโรพลาสต์ ในโครงสร้างเหล่านี้จะทำการจับแสงเพื่อทำปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสงและปฏิกิริยาโฟโตฟอสเฟต ในทางกลับกัน thylakoids ที่ซ้อนกันและประกอบด้วยใน granum จะถูกแช่ใน stroma ของ chloroplasts.

ใน stroma, thylakoid จะเชื่อมต่อกันด้วย stromal lamellae การเชื่อมต่อเหล่านี้มักจะไปจาก granum ผ่าน stroma ไปยัง granum ที่อยู่ใกล้เคียง ในทางกลับกันโซนน้ำกลางที่เรียกว่า thylakoid lumen ล้อมรอบด้วยเมมเบรน thylakoid.

ในระบบภาพสองแผ่นจะอยู่ที่ (ระบบภาพถ่าย I และ II) แต่ละระบบมีรงควัตถุสังเคราะห์ด้วยแสงและชุดโปรตีนที่สามารถถ่ายโอนอิเล็กตรอนได้ ใน Grana ตั้งอยู่ photosystem II รับผิดชอบในการจับพลังงานแสงในช่วงแรกของการขนส่งอิเล็กตรอนที่ไม่เป็นวัฏจักร.

ดัชนี

• 1 ลักษณะ
• 2 โครงสร้าง
• 3 ฟังก์ชั่น
  • 3.1 ขั้นตอนของการสังเคราะห์ด้วยแสง 
  • 3.2 ฟังก์ชั่นอื่น ๆ 
• 4 อ้างอิง

คุณสมบัติ

สำหรับ Neil A. Campbell ผู้แต่ง ชีววิทยา: แนวคิดและความสัมพันธ์ (2012), grana เป็นชุดพลังงานแสงอาทิตย์คลอโรพลาสต์ ประกอบด้วยสถานที่ที่คลอโรฟิลล์ดักจับพลังงานของดวงอาทิตย์.

Grana- เอกพจน์, Granum- พวกมันมาจากเยื่อหุ้มภายในของคลอโรพลาสต์ โครงสร้างเหล่านี้ในรูปแบบของกองปิดภาคเรียนมีชุดของช่องวงกลมบางและแน่น: thylakoids.

ในการออกแรงฟังก์ชั่นในระบบถ่ายภาพ II เนื้อเยื่อแผลเป็นในเยื่อหุ้ม thylakoid ประกอบด้วยโปรตีนและฟอสโฟลิปิด นอกจากคลอโรฟิลล์และเม็ดสีอื่น ๆ ที่จับแสงในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์แสง.

ในความเป็นจริงแล้ว thylakoids ของ Grana เชื่อมต่อกับ Grana อื่น ๆ ก่อตัวขึ้นภายในคลอโรพลาสต์ซึ่งเป็นเครือข่ายของเยื่อหุ้มที่พัฒนาขึ้นสูงซึ่งคล้ายกับของเอ็นโดลาพลาสมิก reticulum.

Grana นั้นถูกแขวนอยู่ในของเหลวที่เรียกว่า stroma ซึ่งมีไรโบโซมและ DNA ใช้ในการสังเคราะห์โปรตีนบางชนิดที่ประกอบขึ้นเป็นคลอโรพลาสต์.

โครงสร้าง

โครงสร้างของแกรลัมเป็นหน้าที่ของการจัดกลุ่มของไทลาคอยด์ภายในคลอโรพลาสต์ Grana นั้นประกอบด้วยกอง thylakoids ซึ่งมีลักษณะคล้ายดิสก์ซึ่งถูกจุ่มใน chloroplast stroma.

แท้จริงแล้วคลอโรพลาสต์มีระบบเยื่อภายในซึ่งในพืชที่สูงกว่านั้นถูกกำหนดให้เป็น grana-thylakoids ซึ่งมีต้นกำเนิดในเยื่อหุ้มชั้นในของซองจดหมาย.

ในแต่ละคลอโรพลาสต์จำนวนตัวแปรของแกรนูมักจะนับระหว่าง 10 ถึง 100 แกรนัสจะเชื่อมโยงซึ่งกันและกันโดย stromal thylakoids, intergranular thylakoids หรือมากกว่าปกติ lamellae.

การสำรวจแกรนูมด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็คตรอนแบบส่งผ่าน (MET) ช่วยให้สามารถตรวจจับแกรนูลที่เรียกว่าควอนตัม ธัญพืชเหล่านี้เป็นหน่วยทางสัณฐานวิทยาของการสังเคราะห์ด้วยแสง.

ในทำนองเดียวกัน thylakoid membrane มีโปรตีนและเอนไซม์ที่หลากหลายรวมถึงรงควัตถุสังเคราะห์ด้วยแสง โมเลกุลเหล่านี้มีความสามารถในการดูดซับพลังงานของโฟตอนและเริ่มต้นปฏิกิริยาทางเคมีที่กำหนดการสังเคราะห์ ATP.

ฟังก์ชั่น

Grana เป็นโครงสร้างที่เป็นส่วนประกอบของคลอโรพลาสต์ส่งเสริมและโต้ตอบในกระบวนการสังเคราะห์แสง ดังนั้นคลอโรพลาสต์คือออร์แกเนลล์ที่เปลี่ยนพลังงาน.

หน้าที่หลักของคลอโรพลาสต์คือการเปลี่ยนพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าของแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานของพันธะเคมี Chlorophyll, ATP synthetase และ ribulose bisphosphate carboxylase / oxygenase (Rubisco) มีส่วนร่วมในกระบวนการนี้.

การสังเคราะห์ด้วยแสงมีสองขั้นตอน:

• ระยะการส่องสว่างในที่ที่มีแสงแดดซึ่งมีการเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นการไล่ระดับโปรตอนที่เกิดขึ้นซึ่งจะใช้สำหรับการสังเคราะห์ ATP และการผลิต NADPH.
• เฟสมืดซึ่งไม่จำเป็นต้องมีแสงโดยตรงอย่างไรก็ตามหากต้องการผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นในเฟสแสง ระยะนี้ส่งเสริมการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ในรูปของน้ำตาลฟอสเฟตด้วยอะตอมคาร์บอนสามอะตอม.

ปฏิกิริยาระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงจะดำเนินการโดยโมเลกุลที่เรียกว่ารูบิสโก ระยะการส่องสว่างเกิดขึ้นในเยื่อหุ้ม thylakoid และระยะมืดใน stroma.

ขั้นตอนของการสังเคราะห์ด้วยแสง 

กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงทำตามขั้นตอนต่อไปนี้:

1) ระบบถ่ายภาพ II แบ่งโมเลกุลของน้ำสองโมเลกุลที่มีโมเลกุลของ O2 และโปรตอนสี่ตัว อิเล็กตรอนสี่ตัวถูกปล่อยออกสู่คลอโรฟิลล์ที่อยู่ในระบบถ่ายภาพนี้ II การแยกอิเลกตรอนอื่น ๆ ด้วยความตื่นเต้นก่อนหน้านี้ด้วยแสงและปล่อยออกมาจากระบบ photosystem II.

2) อิเล็กตรอนที่ปล่อยผ่านไปยัง plastoquinone ที่ให้ไซโตโครม b6 / f ด้วยพลังงานที่จับโดยอิเล็กตรอนมันจะแนะนำ 4 โปรตอนภายใน thylakoid.

3) ไซโตโครม b6 / f คอมเพล็กซ์ถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปยังพลาสโตไซยานินและอันนี้ไปยังระบบถ่ายภาพคอมเพล็กซ์ I. ด้วยพลังงานของแสงที่ดูดซับโดยคลอโรฟิลล์มันจะเพิ่มพลังงานของอิเล็กตรอนอีกครั้ง.

เกี่ยวข้องกับคอมเพล็กซ์นี้คือ ferredoxin-NADP + reductase ซึ่งปรับเปลี่ยน NADP + ใน NADPH ซึ่งยังคงอยู่ใน stroma โปรตอนที่ถูกผูกกับ thylakoid และ stroma จะสร้างความลาดชันที่สามารถผลิต ATP ได้.

ด้วยวิธีนี้ทั้ง NADPH และ ATP มีส่วนร่วมในวัฏจักรคาลวินซึ่งจัดตั้งขึ้นเป็นเส้นทางการเผาผลาญที่มีการแก้ไข CO2 โดย RUBISCO ปิดท้ายด้วยการผลิต phosphoglycerate โมเลกุลจาก ribulose 1,5-bisphosphate และ CO2.

ฟังก์ชั่นอื่น ๆ 

ในขณะที่คลอโรพลาสต์ทำหน้าที่หลายอย่าง การสังเคราะห์กรดอะมิโนนิวคลีโอไทด์และกรดไขมัน เช่นเดียวกับการผลิตฮอร์โมนวิตามินและสารทุติยภูมิอื่น ๆ และมีส่วนร่วมในการดูดซึมของไนโตรเจนและกำมะถัน.

ในพืชที่สูงกว่าไนเตรตเป็นหนึ่งในแหล่งหลักของไนโตรเจนที่มีอยู่ แท้จริงแล้วในกระบวนการคลอโรพลาสต์นั้นเกิดกระบวนการเปลี่ยนไนไตรต์เป็นแอมโมเนียมด้วยการมีส่วนร่วมของไนไตรท์ - รีดัคเทส.

คลอโรพลาสต์สร้างชุดของสารที่มีส่วนช่วยในการป้องกันตามธรรมชาติต่อเชื้อโรคต่าง ๆ ส่งเสริมการปรับตัวของพืชให้เข้ากับสภาพที่ไม่พึงประสงค์เช่นความเครียดน้ำมากเกินไปหรืออุณหภูมิสูง ในทำนองเดียวกันการผลิตฮอร์โมนมีอิทธิพลต่อการสื่อสารนอกเซลล์.

ดังนั้นคลอโรพลาสต์จึงมีปฏิกิริยากับส่วนประกอบของเซลล์อื่น ๆ ไม่ว่าจะด้วยวิธีการปล่อยโมเลกุลหรือการสัมผัสทางกายภาพซึ่งเกิดขึ้นระหว่างแกรนูลในสโตรมาและเมมลาคารอยด์.

การอ้างอิง

1. Atlas ของ Vegetal และสัตว์ศาสตร์ เซลล์ คลอโรพลา ฝ่าย วิชาชีววิทยาการทำงานและวิทยาศาสตร์สุขภาพ คณะชีววิทยา มหาวิทยาลัยวิโก กู้คืนใน: mmegias.webs.uvigo.es
2. Leon Patricia และ Guevara-García Arturo (2007) คลอโรพลาสต์: ออร์แกเนลล์สำคัญในชีวิตและในการใช้พืช เทคโนโลยีชีวภาพ V 14, CS 3, ดัชนี 2 เรียกคืนจาก: ibt.unam.mx
3. JiménezGarcíaลูอิสเฟลิเปและพ่อค้า Larios Horacio (2003) ชีววิทยาของเซลล์และโมเลกุล การศึกษาของเพียร์สัน เม็กซิโก ISBN: 970-26-0387-40.
4. Campbell Niel A. , Mitchell Lawrence G. และ Reece Jane B. (2001) ชีววิทยา: แนวคิดและความสัมพันธ์ รุ่นที่ 3 การศึกษาของเพียร์สัน เม็กซิโก ISBN: 968-444-413-3.
5. Sadava David & Purves William H. (2009) Life: วิทยาศาสตร์ของชีววิทยา ฉบับที่ 8 บรรณาธิการ Medica Panamericana บัวโนสไอเรส ไอ: 978-950-06-8269-5.