Fotoszintézis fordul elő Eukarióta sejt kloroplasztoknak nevezett struktúrák. A kloroplaszt egy fajta növényi sejt organelle, amelyet plasztidnak neveznek. A plasztidok segítenek az energia előállításához szükséges anyagok tárolásában és betakarításában. A kloroplaszt zöld pigmentet tartalmaz klorofill, amely elnyeli a fényenergiát a fotoszintézishez. Ezért a kloroplaszt név azt jelzi, hogy ezek a struktúrák klorofilltartalmú plasztidok.
Tetszik mitokondriumok, a kloroplasztoknak megvan a sajátja DNS, felelősek az energiatermelésért és a sejt többi részétől függetlenül szaporodnak egy baktériumhoz hasonló megosztási folyamaton keresztül bináris hasadás. A kloroplasztok felelősek a termelésért aminosavak és lipid a kloroplaszt membrán előállításához szükséges alkatrészek. A kloroplasztok más területeken is megtalálhatók fotoszintetikus organizmusok, úgymint algák és cianobaktériumok.
Növényi kloroplasztok
A növényi kloroplasztokat általában őrzik
sejteket található növény levelek. Az őrsejtek apró pórusokat vesznek körül, úgynevezett stomata, kinyitva és zárva azokat a fotoszintézishez szükséges gázcseréhez. Kloroplasztok és más plasztidok fejlődnek a prolasztideknek nevezett sejtekből. A proplastidák éretlen, nem differenciált sejtek, amelyek különféle plasztidokká alakulnak ki. A proplastid, amely kloroplaszttá alakul, csak fény jelenlétében működik. A kloroplasztok különféle szerkezeteket tartalmaznak, amelyek mindegyike speciális funkcióval rendelkezik.A kloroplaszt szerkezetek a következők:
- Membrán boríték: tartalmaz belső és külső lipid kettős réteg membránok, amelyek védő burkolatként működnek, és a kloroplasztikus szerkezeteket bezárva tartják. A belső membrán elválasztja a strómát a membránközi térről és szabályozza a molekulák átjutását a kloroplasztba és onnan.
- Intermembrane Space: tér a külső membrán és a belső membrán között.
- Thylakoid rendszer: belső membránrendszer, amely lapos zsák-szerű membránszerkezetekből áll tilakoidok amelyek a könnyű energia kémiai energiává történő átalakulásának helyszínei.
- Thylakoid Lumen: rekesz az egyes tiroidokon belül.
- Grana (egyedi granum): sűrű rétegű tirolakoid zsákok (10-20), amelyek a könnyű energia kémiai energiává történő átalakulásának helyszínei.
- stroma: sűrű folyadék a kloroplasztban, amely a boríték belsejében, de a tiroid membránon kívül található. Ezen a helyen a szén-dioxid átalakul szénhidrátok (cukor).
- Klorofill: egy zöld fényszintetikus pigment a kloroplaszt granán belül, amely abszorbeálja a fény energiáját.
Kloroplaszt funkció a fotoszintézisben
Robert Markus / Tudományos fotókönyvtár / Getty Images
A fotoszintézis során a nap napenergia kémiai energiává alakul. A kémiai energiát energia formájában tárolják szőlőcukor (cukor). Szén-dioxidot, vizet és napfényt használnak glükóz, oxigén és víz előállítására. A fotoszintézis két szakaszban zajlik. Ezeket a szakaszokat könnyű reakció szakasznak és sötét reakció szakasznak nevezzük.
Az könnyű reakció szakaszában fény jelenlétében megy végbe, és a kloroplaszt granán belül történik. A fényenergia kémiai energiává történő átalakításához használt elsődleges pigment a klorofill a. A fény abszorpciójában részt vevő egyéb pigmentek a klorofill b, a xantofill és a karotin. A könnyű reakció szakaszában a napfény átalakul kémiai energia formájában ATP (szabad energiát tartalmazó molekula) és NADPH (nagy energiájú elektronhordozó molekula). A tiroidos membránon belüli fehérjekomplexek, az úgynevezett fotoszisztéma és II. Fotorendszer, közvetítik a fényenergia kémiai energiává történő átalakulását. Mind az ATP-t, mind a NADPH-t a sötét reakció szakaszában használják cukor előállítására.
Az sötét reakció szakaszában szén-dioxid-rögzítési szakaszként is ismert Calvin ciklus. Sötét reakciók fordulnak elő a stromában. A stroma enzimeket tartalmaz, amelyek megkönnyítik egy sor olyan reakciót, amelyekben ATP, NADPH és szén-dioxid felhasználják a cukor előállításához. A cukor keményítő formájában tárolható, a felhasználás alatt légzésvagy cellulóz előállításához használják.
Kloroplaszt funkciós kulcspontok
- A kloroplasztok klorofilltartalmúak sejtszervecskék megtalálható növényekben, algákban és cianobaktériumokban. A fotoszintézis kloroplasztokban zajlik.
- A klorofill egy zöld fotoszintézisű pigment a kloroplaszt granán belül, amely fényenergiát szív fel a fotoszintézishez.
- A kloroplasztok őrző sejtekkel körülvett növényi levelekben találhatók. Ezek a sejtek apró pórusokat nyitnak és zárnak, lehetővé téve a fotoszintézishez szükséges gázcserét.
- A fotoszintézis két szakaszban zajlik: a könnyű és a sötét reakció szakaszában.
- Az ATP-t és a NADPH-t könnyű reakció szakaszában állítják elő, amely a kloroplaszt graánon belül zajlik le.
- A sötét reakció szakaszában vagy a Calvin-ciklusban a könnyű reakció szakaszában előállított ATP-t és NADPH-t használják cukor előállítására. Ez a szakasz a növényi strómában fordul elő.
Forrás
Cooper, Geoffrey M. "Kloroplasztok és egyéb plasztikumok." A cella: molekuláris megközelítés, 2. kiadás, Sunderland: Sinauer Associates, 2000,