De Granås er strukturer som oppstår fra gruppering thylakoid ligger innenfor kloroplastene av planteceller. Disse strukturene inneholder fotosyntetiske pigmenter (klorofyll, karotenoider, xantofyll) og forskjellige lipider. I tillegg til proteiner som er ansvarlige for generering av energi, for eksempel ATP-synthetase.
I denne forbindelse utgjør thylakoider flate vesikler lokalisert på den indre membranen til kloroplastene. I disse strukturene blir lysfangst utført for fotosyntese og fotofosforyleringsreaksjoner. I sin tur er de stablede og granum thylakoidene innebygd i stromaen av kloroplastene.
Kloroplast. Av Gmsotavio, fra Wikimedia Commons
I stromaen er thylakoid-stablene forbundet med stromalaminae. Disse forbindelsene går vanligvis fra ett granum gjennom stromaen til det nærliggende granum. I sin tur er den sentrale vandige sonen kalt thylakoid lumen omgitt av thylakoid membranen.
To fotosystemer (fotosystem I og II) er plassert på de øvre sølvene. Hvert system inneholder fotosyntetiske pigmenter og en serie proteiner som er i stand til å overføre elektroner. Photosystem II ligger i grana, ansvarlig for å fange opp lysenergi i de første stadiene av ikke-syklisk elektrontransport.
kjennetegn
For Neil A. Campbell, forfatter av Biology: Concepts and Relationships (2012), er grana bunter med solenergi fra kloroplast. Det er stedene hvor klorofyll fanger energi fra solen.
Grana - entall, granum - stammer fra de indre membranene i kloroplastene. Disse uthulde haugformede strukturer inneholder en serie tettpakete, tynne, sirkulære rom: tylakoidene.
For å utøve sin funksjon i fotosystem II, inneholder granaen i thylakoidmembranen proteiner og fosfolipider. I tillegg til klorofyll og andre pigmenter som fanger lys under den fotosyntetiske prosessen.
Faktisk forbindes thylakoidene til en grana med andre grana, og danner i kloroplasten et nettverk av høyt utviklede membraner som ligner det i endoplasmatisk retikulum.
Grana er suspendert i en væske kalt stroma, som har ribosomer og DNA, brukt til å syntetisere noen proteiner som utgjør kloroplasten.
Struktur
Strukturen til granum er en funksjon av gruppering av thylakoider i kloroplasten. Grana består av en haug med skiveformede membranøse thylakoider, nedsenket i stromaen i kloroplasten.
Kloroplastene inneholder faktisk et indre membranøst system, som i høyere planter er betegnet som grana-thylakoider, som stammer fra den indre membranen i konvolutten.
I hver kloroplast er det vanligvis et variabelt antall gram, mellom 10 og 100. Kornene er knyttet til hverandre av stromale thylakoider, intergranale thylakoider eller, mer vanlig lamella.
En undersøkelse av granumet med transmisjonselektronmikroskopet (TEM) gjør det mulig å oppdage granulater som kalles kvantosomer. Disse kornene er de morfologiske enhetene for fotosyntesen.
På samme måte inneholder thylakoidmembranen forskjellige proteiner og enzymer, inkludert fotosyntetiske pigmenter. Disse molekylene har evnen til å absorbere energien fra fotoner og sette i gang de fotokjemiske reaksjoner som bestemmer syntesen av ATP.
Egenskaper
Grana som en bestanddel av kloroplastene, fremmer og samhandler i fotosynteseprosessen. Kloroplastene er således energiomvandlende organeller.
Kloroplasters hovedfunksjon er transformasjonen av elektromagnetisk energi fra sollys til energi fra kjemiske bindinger. Klorofyll, ATP-syntetase og ribulosebisfosfatkarboksylase / oksygenase (Rubisco) deltar i denne prosessen.
Fotosyntese har to faser:
- En lysfase, i nærvær av sollys, der transformasjonen av lysenergi til en protongradient forekommer, som vil bli brukt til ATP-syntese og for produksjon av NADPH.
- En mørk fase, som ikke krever tilstedeværelse av direkte lys, krever imidlertid produktene dannet i lysfasen. Denne fasen fremmer fiksering av CO2 i form av fosfat sukker med tre karbonatomer.
Reaksjonene under fotosyntesen blir utført av molekylet kalt Rubisco. Lysfasen oppstår i thylakoidmembranen, og den mørke fasen i stroma.
Faser av fotosyntese
Fotosyntese (venstre) og respirasjon (høyre). Bilde til høyre fra BBC
Fotosynteseprosessen oppfyller følgende trinn:
1) Fotosystem II bryter ned to vannmolekyler, og skaper et O2-molekyl og fire protoner. Fire elektroner frigjøres til klorofyllene i dette fotosystemet II. Fjern andre elektroner som tidligere var opphisset av lys og ble frigjort fra fotosystem II.
2) De frigitte elektronene går til en plastokinon som gir dem til cytokrom b6 / f. Med energien fanget av elektronene, introduserer den 4 protoner inne i thylakoiden.
3) Cytokrom b6 / f-komplekset overfører elektronene til et plastocyanin, og dette til fotosystemet I-komplekset. Med energien i lys absorbert av klorofyllene, klarer det å øke energien til elektronene igjen.
Relatert til dette komplekset er ferredoksin-NADP + reduktase, som modifiserer NADP + til NADPH, som forblir i stroma. På samme måte skaper protonene festet til thylakoid og stroma en gradient som er i stand til å produsere ATP.
På denne måten deltar både NADPH og ATP i Calvin-syklusen, som er etablert som en metabolsk bane der CO2 blir fikset av RUBISCO. Det kulminerer i produksjonen av fosfoglyseratmolekyler fra ribulose 1,5-bisfosfat og CO2.
Andre funksjoner
På den annen side utfører kloroplastene flere funksjoner. Blant andre syntese av aminosyrer, nukleotider og fettsyrer. I tillegg til produksjon av hormoner, vitaminer og andre sekundære metabolitter, og delta i assimilering av nitrogen og svovel.
Nitrat er en av hovedkildene til tilgjengelig nitrogen i høyere planter. I klorplaster skjer faktisk transformasjonsprosessen fra nitritt til ammonium med deltakelse av nitrittreduktase.
Kloroplaster genererer en serie metabolitter som bidrar som et middel til naturlig forebygging mot forskjellige patogener, og fremmer tilpasning av planter til ugunstige forhold som stress, overflødig vann eller høye temperaturer. På samme måte påvirker produksjonen av hormoner ekstracellulær kommunikasjon.
Kloroplastene interagerer således med andre cellulære komponenter, enten gjennom molekylære utslipp eller ved fysisk kontakt, som forekommer mellom granum i stroma og thylakoidmembranen.
referanser
- Atlas of Plant and Animal Histology. Cellen. kloroplaster Gjeld. of Functional Biology and Health Sciences. Det biologiske fakultet. University of Vigo. Gjenopprettet på: mmegias.webs.uvigo.es
- León Patricia og Guevara-García Arturo (2007) Kloroplasten: en nøkkelorganell i livet og i bruk av planter. Biotecnología V 14, CS 3, Indd 2. Hentet fra: ibt.unam.mx
- Jiménez García Luis Felipe og Merchant Larios Horacio (2003) Cellular and Molecular Biology. Pearson Education. Mexico ISBN: 970-26-0387-40.
- Campbell Niel A., Mitchell Lawrence G. og Reece Jane B. (2001) Biology: Concepts and Relationships. 3. utgave. Pearson Education. Mexico ISBN: 968-444-413-3.
- Sadava David & Purves William H. (2009) Life: The Science of Biology. 8. utgave. Redaksjonell Medica Panamericana. Buenos Aires. ISBN: 978-950-06-8269-5.