Хлоропласти: роля в процеса на фотосинтеза и структура
се случва в еукариотни клетъчни структури, наречени хлоропласти. Хлоропласт е викарий на гуми, известен като зелени пластиди. Пластидите помагат на съхраняването и събирането на необходимите вещества за производство на енергия. Хлоропласт съдържа зелен пигмент, наречен хлорофил, който абсорбира светлинната енергия за процеса на фотосинтезата. Следователно името хлоропласт показва, че тези органели са хлорофил -съдържащи пластис.
Подобно, хлоропластите имат собствена ДНК, са отговорни за производството на енергия и се възпроизвеждат, независимо от останалата част от процеса на разделяне, подобно на бактериалното бинарно разделение. Те също са отговорни за производството на аминокиселини и липидни компоненти, необходими за производството на хлоропласти. Хлоропластите се намират и в клетки на други фотосинтетични организми, като водорасли.
Хлоропласт: Структура
Хлоропластите обикновено се намират в охранителни клетки, разположени в листата на растенията. Защитните клетки заобикалят мънички пори, наречени уста, отварят и затварят ги, за да осигурят обмен на газ, необходим за фотосинтезата. Хлоропласти и други пластис се развиват от клетки, наречени пластиди, които са незрели, недиференцирани клетки, развиващи се в различни видове пластиди. Пластид, развиващ се в хлоропласт, извършва този процес само в светлина. Хлоропластите съдържат няколко различни структури, всяка от които има специализирани функции. Основните структури на хлоропласт включват:
- Мембрана - съдържа вътрешни и външни липидни две слоеве, които действат като защитни покрития и задържат затворени структури на хлоропласти. Вътрешните клонове на стромата от междумбранното пространство и регулира преминаването на молекули в/от хлоропласт.
- Интермбранно пространство - пространството между външните и вътрешните мембрани.
- Тилакоидна система - Вътрешната система от мембрани, състояща се от мембранни структури с изравнени торбички, наречени тилакоиди, които служат като места за преобразуване на енергията на светлината в химическа енергия.
- Tilacoid с клирънс (лумен) - отделение във всеки тилакоид.
- Слоеви купчини от грана гъби от тилакоидни торбички (10-20), които служат като места за преобразуване на енергията на светлината в химическа енергия.
- Строма - плътна течност вътре в хлоропласт, съдържаща вътре в черупката, но извън мембраната на тилакоида. Тук има превръщане на въглероден диоксид в въглехидрати (захар).
- Хлорофил-зелен фотосинтетичен пигмент в хлоропластов гран, поглъщащ светлинна енергия.
Хлоропласт: фотосинтеза
С фотосинтезата енергията на слънчевата светлина се превръща в химическа енергия. Химическата енергия се съхранява под формата на глюкоза (захар). Въглеродният диоксид, водата и слънчевата светлина се използват за производството на глюкоза, кислород и вода. Фотосинтезата се появява на два етапа: светлинната фаза и тъмната фаза.
Светлинната фаза на фотосинтезата се среща само в присъствието на светлина и се появява вътре в хлоропластичното зърно. Основният пигмент, използван за преобразуване на светлинната енергия в химикал, е хлорофил а. Други пигменти, участващи в усвояването на светлината, включват хлорофил В, ксантофил и каротин. По време на светлинната фаза слънчевата светлина се преобразува в химическа енергия под формата на АТФ (молекули, съдържащи свободна енергия) и NDF (молекула, носещи високоенергийни електрони).
И ATP, и NDF се използват по време на тъмната фаза за захар. Тъмната фаза на фотосинтезата, известна още като етап на фиксиране на въглерод или цикъл на Калвин. На този етап възникват реакции в стромата. Стромата съдържа ензими, които улесняват серия от реакции, използвайки ATP, NDF и въглероден диоксид за захар. Захарта може да се съхранява под формата на нишесте, използвано по време на дишане или в производството на целулоза.