Indhold
- Grundlæggende om chloroplast
- Chloroplastens oprindelse
- Thylakoid-definition
- Thylakoid rum og struktur
- Thylakoider og fotosyntese
- Chemiosmosis
Chloroplaster er membranbundne organeller, der findes i grønne planter og alger. De indeholder klorofyll, den biokemiske, der bruges af planter til fotosyntesen, som omdanner energien fra lys til kemisk energi, der styrker plantens aktiviteter.
Derudover indeholder chloroplaster DNA og hjælper en organisme med at syntetisere proteiner og fedtsyrer. De indeholder disklignende strukturer, som er membraner, der kaldes thylakoider.
Grundlæggende om chloroplast
Chloroplaster måler cirka 4 til 6 mikrometer i længden. Klorofylen i kloroplasterne gør planter og alger grøn. Ud over thylakoidmembranerne har hver chloroplast en ydre og indre membran, og nogle arter har chloroplaster med yderligere membraner.
Den gellignende væske inde i en chloroplast kaldes stroma. Nogle alger har en cellevæg mellem de indre og ydre membraner sammensat af molekyler, der indeholder sukker og aminosyrer. Chloroplastens indre indeholder forskellige strukturer, inklusive DNA-plasmider, thylakoidrummet og ribosomer, som er små proteinfabrikker.
Chloroplastens oprindelse
Dens mente, at kloroplaster og de noget beslægtede mitokondrier, engang var deres egne "organismer", så at sige. Videnskabsmænd troede, at engang i den tidlige livshistorie indgik bakterier-lignende organismer, hvad vi kender som chloroplaster, og inkorporerede dem i cellen som en organelle.
Dette kaldes "endosymbiotisk teori". Denne teori understøttes af det faktum, at kloroplaster og mitokondrier indeholder deres eget DNA. Dette er sandsynligvis "rest" fra et tidspunkt, hvor de var deres egne "organismer" uden for en celle.
Nu bruges det meste af dette DNA ikke, men noget chloroplast-DNA er vigtigt for thylakoide proteiner og funktioner. Der er anslået 28 gener i kloroplaster, der tillader det at fungere normalt.
Thylakoid-definition
Thylakoider er flade, disklignende formationer, der findes i chloroplasten. De ligner stablede mønter. De er ansvarlige for ATP-syntese, vandfotolyse og er en del af en elektrontransportkæde.
De kan også findes inden for cyanobakterier såvel som i planter og alger, kloroplaster.
Thylakoid rum og struktur
Thylakoider flyder frit inden i chloroplasts stroma på et sted kaldet thylakoidrummet. I højere planter danner de en struktur kaldet et granum, der ligner en stak mønter 10 til 20 høje. Membraner forbinder forskellige grana til hinanden i et spiralformet mønster, skønt nogle arter har fritflydende grana.
Thylakoidmembranen er sammensat af to lag lipider, der kan indeholde molekyler af fosfor og sukker. Chlorophyll er indlejret direkte i thylakoidmembranen, som omslutter det vandige materiale kendt som thylakoidlumumen.
Thylakoider og fotosyntese
En thylakoids chlorofylkomponent er det, der gør fotosyntesen mulig. Denne klorofyl er det, der giver planter og grønne alger deres grønne farve. Processen begynder med opdeling af vand for at skabe en kilde til brintatomer til energiproduktion, mens ilt frigives som et affaldsprodukt. Dette er kilden til det atmosfæriske ilt, vi indånder.
De efterfølgende trin bruger de frigjorte hydrogenioner eller protoner sammen med atmosfærisk kuldioxid til at syntetisere sukker. En proces kaldet elektrontransport fremstiller energilagringsmolekyler som ATP og NADPH. Disse molekyler driver mange af organismens biokemiske reaktioner.
Chemiosmosis
En anden thylakoid-funktion er kemiosmose, som hjælper med at opretholde en sur pH i thylakoid-lumen. Ved kemiosmose bruger thylakoid noget af den energi, der leveres ved elektrontransport, til at flytte protoner fra membranen til lumen. Denne proces koncentrerer protonantalet i lumen med en faktor på ca. 10.000.
Disse protoner indeholder energi, der bruges til at konvertere ADP til ATP. Enzymet ATP-syntase hjælper denne konvertering. Kombinationen af positive ladninger og protonkoncentration i thylakoid-lumen skaber en elektrokemisk gradient, der giver den fysiske energi, der er nødvendig til ATP-produktion.