Par granas ir struktūras, kas izriet no grupēšanas thylakoid atrodas robežās hloroplastu augu šūnās. Šīs struktūras satur fotosintētiskus pigmentus (hlorofilu, karotinoīdus, ksantofilu) un dažādus lipīdus. Papildus olbaltumvielām, kas atbild par enerģijas ražošanu, piemēram, ATP-sintetāze.
Šajā sakarā tireoīdi veido saplacinātus pūslīšus, kas atrodas uz hloroplastu iekšējās membrānas. Šajās struktūrās tiek veikta gaismas uztveršana fotosintēzes un fotofosforilēšanas reakcijām. Savukārt sakrautie un granumētie tireoīdi ir iestrādāti hloroplastu stromā.
Hloroplasti. Autors Gmsotavio, no Wikimedia Commons
Stromā tiroīda kaudzes ir savienotas ar stromas laminām. Šie savienojumi parasti iet no viena granuma caur stromu uz kaimiņu granumu. Savukārt centrālo ūdens zonu, ko sauc par tireoidālo lūmenu, ieskauj tireoidālā membrāna.
Divas fotosistēmas (I un II fotosistēma) atrodas uz augšējā sudraba. Katrā sistēmā ir fotosintētiski pigmenti un virkne olbaltumvielu, kas spēj pārnest elektronus. II fotosistēma atrodas granā, un tā ir atbildīga par gaismas enerģijas uztveršanu necikliskās elektronu transporta pirmajos posmos.
raksturojums
Neilam A. Kempbelam, žurnāla Biology: Concepts and Relationships (2012) autoram, grana ir hloroplastu saules enerģijas saišķi. Tās ir vietas, kur hlorofils aiztur enerģiju no saules.
Grana - vienskaitļa, granuma - izcelsme ir hloroplastu iekšējās membrānas. Šajās dobās pāļu formas konstrukcijās ir virkne cieši iesaiņotu, plānu, apaļu nodalījumu: tireoīdi.
Lai veiktu savu funkciju II fotosistēmā, timānā kodola membrānā esošā grana satur olbaltumvielas un fosfolipīdus. Papildus hlorofilam un citiem pigmentiem, kas fotosintēzes laikā uztver gaismu.
Faktiski grana tireoīdi savienojas ar citu granu, veidojot hloroplastā augsti attīstītu membrānu tīklu, kas līdzīgs endoplazmatiskajam retikulāram.
Grana ir suspendēts šķidrumā, ko sauc par stromu, kurā ir ribosomas un DNS, un to izmanto dažu olbaltumvielu, kas veido hloroplastu, sintezēšanai.
Uzbūve
Granuma struktūra ir funkcija no tireoidīdu grupēšanas hloroplastā. Grana sastāv no diska formas membrānu tireoidožu kaudzes, kas iegremdēta hloroplasta stromā.
Patiešām, hloroplasti satur iekšēju membrānu sistēmu, kas augstākajos augos tiek apzīmēta kā grana-tilakoīdi, kas nāk no aploksnes iekšējās membrānas.
Katrā hloroplastā parasti ir mainīgs graudu skaits - no 10 līdz 100. Graudi ir savstarpēji saistīti ar stromas vairogdziedzera, starpnozaru vairogdziedzera vai, parasti, lamellas palīdzību.
Granuma pārbaude ar transmisijas elektronu mikroskopu (TEM) ļauj noteikt granulas, kuras sauc par kvantomām. Šie graudi ir fotosintēzes morfoloģiskās vienības.
Tāpat vairogdziedzera membrāna satur dažādus proteīnus un fermentus, ieskaitot fotosintētiskos pigmentus. Šīm molekulām ir spēja absorbēt fotonu enerģiju un ierosināt fotoķīmiskās reakcijas, kas nosaka ATP sintēzi.
Iespējas
Grana kā hloroplasti veidojoša struktūra, veicina un mijiedarbojas fotosintēzes procesā. Tādējādi hloroplasti ir enerģiju pārveidojoši organelli.
Hloroplastu galvenā funkcija ir saules gaismas elektromagnētiskās enerģijas pārveidošana enerģijā no ķīmiskām saitēm. Šajā procesā piedalās hlorofils, ATP sintetāze un ribulozes bisfosfāta karboksilāze / oksigenāze (Rubisco).
Fotosintēzei ir divas fāzes:
- Gaismas fāze saules gaismas klātbūtnē, kur notiek gaismas enerģijas pārveidošana par protonu gradientu, kas tiks izmantota ATP sintēzei un NADPH ražošanai.
- Tumšajai fāzei, kurai nav nepieciešama tieša gaisma, ir nepieciešami produkti, kas veidojas gaismas fāzē. Šī fāze veicina CO2 fiksāciju fosfāta cukuru veidā ar trim oglekļa atomiem.
Reakcijas fotosintēzes laikā veic molekula ar nosaukumu Rubisco. Gaismas fāze notiek tireoidālajā membrānā, bet tumšā - stromā.
Fotosintēzes fāzes
Fotosintēze (pa kreisi) un elpošana (pa labi). Attēls pa labi no BBC
Fotosintēzes process veic šādus soļus:
1) II fotosistēma sadala divas ūdens molekulas, izveidojot O2 molekulu un četrus protonus. Četri elektroni tiek atbrīvoti hlorofilos, kas atrodas šajā II fotosistēmā. Citu elektronu, kas iepriekš satraukti ar gaismu un atbrīvoti no II fotosistēmas, noņemšana.
2) Atbrīvotie elektroni pāriet uz plastohinonu, kas dod viņiem citohromu b6 / f. Ar elektronu sagūstīto enerģiju tas ievada 4 protonus tireoīda iekšpusē.
3) Citohroma b6 / f komplekss pārnes elektronus uz platocianīnu, un tas - uz fotosistēmas I kompleksu. Ar hlorofilu absorbētās gaismas enerģiju atkal izdodas paaugstināt elektronu enerģiju.
Saistībā ar šo kompleksu ir ferredoksīns-NADP + reduktāze, kas pārveido NADP + par NADPH, kas paliek stromā. Tāpat protokoļi, kas piestiprināti pie tireoīdiem un stromas, rada gradientu, kas spēj radīt ATP.
Tādā veidā gan NADPH, gan ATP piedalās Kalvina ciklā, kas tiek izveidots kā metabolisma ceļš, kurā CO2 nosaka RUBISCO. Tā kulminācija ir fosfoglicerāta molekulu ražošana no ribulozes 1,5-bifosfāta un CO2.
Citas funkcijas
No otras puses, hloroplasti pilda vairākas funkcijas. Cita starpā aminoskābju, nukleotīdu un taukskābju sintēze. Kā arī hormonu, vitamīnu un citu sekundāro metabolītu ražošanu, kā arī piedalās slāpekļa un sēra asimilācijā.
Nitrāts ir viens no galvenajiem pieejamā slāpekļa avotiem augstākajos augos. Hloroplastos pārvēršanās process no nitrīta uz amoniju notiek, piedaloties nitrītu-reduktāzei.
Hloroplasti rada virkni metabolītu, kas ir dabiskas profilakses līdzeklis pret dažādiem patogēniem, veicinot augu pielāgošanos nelabvēlīgiem apstākļiem, piemēram, stresam, pārmērīgam ūdenim vai augstām temperatūrām. Tāpat hormonu ražošana ietekmē ārpusšūnu komunikāciju.
Tādējādi hloroplasti mijiedarbojas ar citiem šūnu komponentiem vai nu caur molekulārām emisijām, vai fiziskā kontakta ceļā, kā notiek starp stromas granulu un tireoidālo membrānu.
Atsauces
- Augu un dzīvnieku histoloģijas atlants. Šūna. Hloroplasti Dziļums. Funkcionālās bioloģijas un veselības zinātņu katedra. Bioloģijas fakultāte. Vigo universitāte. Atgūts vietnē: mmegias.webs.uvigo.es
- León Patricia un Guevara-García Arturo (2007) Hloroplasti: galvenā organelle dzīvē un augu izmantošanā. Biotecnología V 14, CS 3, Indd 2. Saturs iegūts no: ibt.unam.mx
- Jiménez García Luis Felipe un tirgotājs Larios Horacio (2003) Šūnu un molekulārā bioloģija. Pīrsona izglītība. Meksika ISBN: 970-26-0387-40.
- Kempbela Nīls A., Mitčels Lorenss G. un Reece Džeina B. (2001) Bioloģija: jēdzieni un attiecības. 3. izdevums. Pīrsona izglītība. Meksika ISBN: 968-444-413-3.
- Sadava David & Purves William H. (2009) Dzīve: bioloģijas zinātne. 8. izdevums. Redakcija Medica Panamericana. Buenosairesa. ISBN: 978-950-06-8269-5.