Granan ominaisuudet, rakenne ja toiminnot



Granås ovat rakenteita, jotka syntyvät kasvien solujen kloroplastien sisällä olevien tylakoidien klusteroinnista. Nämä rakenteet sisältävät fotosynteettisiä pigmenttejä (klorofylli, karotenoidit, ksantofylli) ja erilaisia ​​lipidejä. Energian tuotannosta vastaavien proteiinien, kuten ATP-synteesin lisäksi.

Tällöin tylakoidit muodostavat litistettyjä vesikkeleitä, jotka sijaitsevat kloroplastien sisäkalvossa. Näissä rakenteissa valon talteenotto suoritetaan fotosynteesi- ja fotofosforylaatioreaktioissa. Granumiin pinotut ja muodostetut tylakoidit puolestaan ​​upotetaan kloroplastien stromaan.

Stromassa tylakoidipinot on yhdistetty stromilamellilla. Nämä yhteydet kulkevat yleensä granumista stroman kautta naapurimaiseen granumiin. Tylakoidikalvo ympäröi puolestaan ​​vesipitoista vyöhykettä, jota kutsutaan tylakoidilumeniksi.

Ylemmissä levyissä on kaksi valokuvajärjestelmää (valokuvajärjestelmä I ja II). Jokainen järjestelmä sisältää fotosynteettisiä pigmenttejä ja useita proteiineja, jotka kykenevät siirtämään elektroneja. Granassa sijaitsee valokuvajärjestelmä II, joka vastaa valo- energian kaappaamisesta ei-syklisen elektronin kuljetuksen ensimmäisissä vaiheissa.

indeksi

  • 1 Ominaisuudet
  • 2 Rakenne
  • 3 Toiminnot
    • 3.1 Fotosynteesin vaiheet 
    • 3.2 Muut toiminnot 
  • 4 Viitteet

piirteet

Neil A. Campbell, kirjoittaja Biologia: käsitteet ja suhteet (2012), grana ovat kloroplastin aurinkoenergian paketteja. Luo paikat, joissa klorofylli loukkaa auringon energiaa.

Grana-singulaari, Granum- ne ovat peräisin kloroplastien sisäisistä kalvoista. Nämä rakenteet upotettujen paalujen muodossa sisältävät joukon pyöreitä osastoja, jotka ovat ohuita ja tiiviisti pakattuja: tylakoidit.

Teorakoidikalvon sisällä oleva arpikudos sisältää proteiinijärjestelmässä II toiminnonsa proteiineja ja fosfolipidejä. Klorofylin ja muiden pigmenttien lisäksi, jotka valottavat fotosynteettisen prosessin aikana.

Itse asiassa granan tylakoidit kytkeytyvät muihin granoihin, jotka muodostavat kloroplastissa erittäin kehittyneiden kalvojen verkoston, joka on samanlainen kuin endoplasmisen reticulumin..

Grana suspendoidaan nesteen, jota kutsutaan stromaksi, jossa on ribosomeja ja DNA: ta, käytetään syntetisoimaan joitakin proteiineja, jotka muodostavat kloroplastin.

rakenne

Granumin rakenne on funktio tylakoidien ryhmittymisestä kloroplastissa. Grana koostuu kasasta kalvomaisia ​​membraanisia tylakoideja, jotka on upotettu kloroplastiromoon.

Itse asiassa kloroplastit sisältävät sisäisen kalvojärjestelmän, joka ylemmissä kasveissa on nimetty grana-tylakoideiksi, jotka ovat peräisin kirjekuoren sisäkalvosta..

Kussakin kloroplastissa lasketaan yleensä vaihteleva määrä rakeita, välillä 10 - 100. Granat on kytketty toisiinsa stromien thylakoidien, intergranulaaristen tylakoidien tai yleisemmin lamellien avulla..

Granumin tutkiminen siirtoelektronimikroskoopilla (MET) mahdollistaa kvantosomeiksi kutsuttujen rakeiden havaitsemisen. Nämä jyvät ovat fotosynteesin morfologisia yksiköitä.

Samoin tylakoidikalvo sisältää erilaisia ​​proteiineja ja entsyymejä, mukaan lukien fotosynteettiset pigmentit. Näillä molekyyleillä on kyky absorboida fotonien energiaa ja aloittaa fotokemialliset reaktiot, jotka määrittävät ATP: n synteesin.

tehtävät

Grana on kloroplastien rakenne, joka edistää ja vuorovaikuttaa fotosynteesin prosessissa. Niinpä kloroplastit ovat energiaa konvertoivia organelleja.

Kloroplastien päätehtävä on auringonvalon sähkömagneettisen energian muuntaminen kemiallisten sidosten energiaksi. Tähän prosessiin osallistuvat kloorifylli, ATP-syntetetaasi ja ribuloosibisfosfaatti-karboksylaasi / oksidaasi (Rubisco).

Fotosynteesissä on kaksi vaihetta:

  • Valoisa vaihe auringonvalon läsnä ollessa, jossa tapahtuu valon energian muutos protonigradientiksi, jota käytetään ATP-synteesissä ja NADPH: n tuotannossa.
  • Tumma vaihe, joka ei vaadi suoran valon läsnäoloa, jos se kuitenkin vaatii valovaiheessa muodostettuja tuotteita. Tämä vaihe edistää hiilidioksidin kiinnitystä fosfaatti- sokereiden muodossa, joissa on kolme hiiliatomia.

Reaktiot fotosynteesin aikana suoritetaan molekyylillä nimeltä Rubisco. Valonvaihe tapahtuu tylakoidikalvossa ja tummassa vaiheessa stromassa.

Fotosynteesin vaiheet 

Fotosynteesin prosessi täyttää seuraavat vaiheet:

1) Valokuvajärjestelmä II rikkoo kaksi vesimolekyyliä, jotka ovat peräisin O2-molekyylistä ja neljästä protonista. Neljä elektronia vapautuu tässä fotojärjestelmässä oleviin klorofylleihin II. Erottamalla muut elektronit, jotka olivat aiemmin virittäneet valoa ja vapautuneet valojärjestelmästä II.

2) Vapautuneet elektronit siirtyvät plasto- kinoniin, joka tuottaa ne sytokromi b6 / f: lle. Kun elektronit sieppaavat energiaa, se esittelee 4 protonia tylakoidin sisällä.

3) Sytokromi b6 / f-kompleksi siirtää elektronit plastosyaniiniin ja tämä fotosysteemikompleksiin I. Klorofyllien absorboiman valon energialla se pystyy nostamaan uudelleen elektronien energian..

Tähän kompleksiin liittyy ferredoksiinin-NADP + reduktaasi, joka muuttaa NADP: tä NADPH: ssa, joka pysyy stromassa. Samoin tylakoidiin ja stromaan sitoutuneet protonit luovat gradientin, joka kykenee tuottamaan ATP: tä.

Tällä tavoin sekä NADPH että ATP osallistuvat Calvin-sykliin, joka muodostuu aineenvaihduntareitiksi, jossa RUBISCO vahvistaa CO2: n. Huipentuu fosfollyseraattimolekyylien tuottamiseen 1,5-bisfosfaatista ja hiilidioksidista.

Muut toiminnot 

Toisaalta kloroplastit suorittavat useita toimintoja. Muun muassa aminohappojen, nukleotidien ja rasvahappojen synteesi. Hormoneiden, vitamiinien ja muiden sekundaaristen metaboliittien tuotannon lisäksi osallistutaan typen ja rikin assimilaatioon.

Korkeammissa kasveissa nitraatti on yksi tärkeimmistä typen lähteistä. Itse asiassa kloroplasteissa tapahtuu nitriitin muuttuminen ammoniumiksi nitriitti-reduktaasin mukana..

Kloroplastit tuottavat joukon metaboliitteja, jotka edistävät luonnollista ennaltaehkäisyä eri taudinaiheuttajia vastaan ​​ja edistävät kasvien sopeutumista haitallisiin olosuhteisiin, kuten stressiin, ylimääräiseen veteen tai korkeisiin lämpötiloihin. Samoin hormonien tuotanto vaikuttaa ekstrasellulaariseen viestintään.

Siten kloroplastit ovat vuorovaikutuksessa muiden solukomponenttien kanssa joko molekyylipäästöjen tai fysikaalisen kosketuksen avulla, kuten esiintyy stroman ja tylakoidikalvon rakeiden välillä..

viittaukset

  1. Kasvien ja eläinten histologian Atlas. Solu Kloroplastissa. Dept. Biologian ja terveystieteiden laitos. Biologian tiedekunta. Vigon yliopisto Palautettu: mmegias.webs.uvigo.es
  2. Leon Patricia ja Guevara-García Arturo (2007) Kloroplastit: elin ja kasvien käyttö keskeinen organelli. Biotekniikka V 14, CS 3, Indd 2. Haettu osoitteesta: ibt.unam.mx
  3. Jiménez García Luis Felipe ja kauppias Larios Horacio (2003) Cellular and Molecular Biology. Pearson Education. Meksiko ISBN: 970-26-0387-40.
  4. Campbell Niel A., Mitchell Lawrence G. ja Reece Jane B. (2001) Biologia: käsitteet ja suhteet. 3. painos. Pearson Education. Meksiko ISBN: 968-444-413-3.
  5. Sadava David & Purves William H. (2009) Elämä: Biologian tiede. 8. painos. Toimituksellinen Medica Panamericana. Buenos Aires ISBN: 978-950-06-8269-5.