Характеристики, структура та функції Грани



The granas це структури, які виникають в результаті кластеризації тилакоидов, розташованих у хлоропластах клітин рослин. Ці структури містять фотосинтетичні пігменти (хлорофіл, каротиноїди, ксантофіл) і різні ліпіди. Крім білків, відповідальних за генерацію енергії, наприклад, АТФ-синтетазу.

У зв'язку з цим тилакоиди являють собою сплющені везикули, розташовані у внутрішній мембрані хлоропластів. У цих структурах здійснюється захоплення світла для реакцій фотосинтезу та фотофосфорилювання. У свою чергу, тилакоиди, укладені в гранум, занурюються в строму хлоропластів.

У стромі тилакоидние стеки з'єднані стромальними ламелями. Ці сполуки зазвичай проходять від грануму через строму до сусіднього гранума. У свою чергу, центральна водна зона, що називається тилакоидным просвітом, оточена тилакоидной мембраною.

У верхніх пластинах розташовані дві фотосистеми (фотосистема I і II). Кожна система містить фотосинтетичні пігменти і ряд білків, здатних переносити електрони. У грані розташована фотосистема II, відповідальна за захоплення світлової енергії на перших етапах нециклічного транспорту електронів.

Індекс

  • 1 Характеристики
  • 2 Структура
  • 3 Функції
    • 3.1 Фази фотосинтезу 
    • 3.2 Інші функції 
  • 4 Посилання

Особливості

Для Ніла А. Кемпбелла, автора Біологія: поняття та відносини (2012), грана є сонячними енергетичними пакетами хлоропластів. Створюйте сайти, де хлорофіл захоплює енергію Сонця.

Грана-однина, granum- вони походять з внутрішніх мембран хлоропластів. Ці конструкції у вигляді поглиблених паль, містять ряд кругових відсіків, тонкі і щільно упаковані: тілакоїди.

Для здійснення своєї функції в фотосистемі II рубцева тканина всередині тилакоидной мембрани містить білки і фосфоліпіди. Крім хлорофілу та інших пігментів, які захоплюють світло в процесі фотосинтезу.

Насправді, тілакоїди грани з'єднуються з іншою граною, утворюючи в хлоропласті мережу високорозвинених мембран, аналогічних мереж ендоплазматичного ретикулума..

Грана суспендована в рідині, що називається стромою, яка має рибосоми і ДНК, які використовуються для синтезу деяких білків, що складають хлоропласт.

Структура

Структура гранума є функцією групування тилакоидов в межах хлоропласта. Грана складається з купи дископодібних мембранозних тилакоїдів, занурених у строму хлоропластів.

Дійсно, хлоропласти містять внутрішню мембранозную систему, яка у вищих рослинах позначається як грана-тилакоиди, яка бере початок у внутрішній мембрані оболонки.

У кожному хлоропласті, як правило, підраховують змінну кількість гранумів, від 10 до 100. Грани з'єднуються між собою стромальними тилакоидами, міжкристалічними тилакоидами або, більш часто, ламелями.

Дослідження гранума за допомогою просвічуючого електронного мікроскопа (MET) дозволяє виявити гранули, які називаються квансомами. Ці зерна є морфологічними одиницями фотосинтезу.

Аналогічно, тилакоидная мембрана містить різноманітні білки і ферменти, включаючи фотосинтетичні пігменти. Ці молекули мають здатність поглинати енергію фотонів і ініціювати фотохімічні реакції, що визначають синтез АТФ..

Функції

Грана як складова структура хлоропластів сприяє і взаємодіє в процесі фотосинтезу. Отже, хлоропласти є енергоперетворюючими органелами.

Головною функцією хлоропластів є перетворення електромагнітної енергії сонячного світла в енергію хімічних зв'язків. У цьому процесі беруть участь хлорофіл, АТФ-синтетаза і карбоксилаза / оксигеназа рибулози (Rubisco).

Фотосинтез має дві фази:

  • Світлова фаза, при наявності сонячного світла, де відбувається перетворення світлової енергії в протонний градієнт, який буде використовуватися для синтезу АТФ і для виробництва NADPH.
  • Темна фаза, яка не вимагає присутності прямого світла, однак, якщо вона вимагає продуктів, що утворюються в легкій фазі. Ця фаза сприяє фіксації СО2 у вигляді фосфатних цукрів з трьома атомами вуглецю.

Реакції при фотосинтезі проводять молекулою, яка називається Рубіско. Світлова фаза відбувається в тилакоидной мембрані, а темна фаза в стромі.

Фази фотосинтезу 

Процес фотосинтезу виконує наступні кроки:

1) Фотосистема II розбиває дві молекули води, що походять з молекули O2 і чотирьох протонів. Чотири електрона вивільняються в хлорофіли, розташовані в цій фотосистемі II. Поділ інших електронів, раніше збуджених світлом і звільнених від фотосистеми II.

2) Випущені електрони переходять у пластохінон, який дає цитохром b6 / f. З енергією, захопленою електронами, вона вводить 4 протони всередині тілакоїда.

3) Комплекс цитохрому b6 / f переносить електрони до пластоціаніну, а цей - до комплексу фотосистем I. З енергією світла, що поглинається хлорофілами, їй вдається знову підняти енергію електронів..

З цим комплексом пов'язаний ферредоксин-НАДФ + редуктаза, який модифікує NADP + в NADPH, який залишається в стромі. Аналогічно, протони, пов'язані з тилакоидом і стромою, створюють градієнт, здатний продукувати АТФ.

Таким чином, NADPH і АТФ беруть участь у циклі Кальвіна, який встановлюється як метаболічний шлях, де CO2 фіксується RUBISCO. Кульмінацією є виробництво молекул фосфоглицерата з рибулози 1,5-бісфосфату і СО2.

Інші функції 

З іншого боку, хлоропласти виконують численні функції. Серед інших, синтез амінокислот, нуклеотидів і жирних кислот. А також виробництво гормонів, вітамінів та інших вторинних метаболітів, а також участь у засвоєнні азоту і сірки.

У вищих рослинах нітрат є одним з основних джерел азоту. Дійсно, в хлоропластах відбувається процес перетворення нітриту в амоній з участю нітрит-редуктази \ t.

Хлоропласти генерують ряд метаболітів, які сприяють природному запобіганню проти різних патогенів, сприяючи адаптації рослин до несприятливих умов, таких як стрес, надлишок води або високі температури. Крім того, виробництво гормонів впливає на позаклітинне спілкування.

Таким чином, хлоропласти взаємодіють з іншими клітинними компонентами або за допомогою молекулярних викидів, або за допомогою фізичного контакту, так як відбувається між гранулами в стромі і тилакоидной мембрані..

Список літератури

  1. Атлас рослинної та тваринної гістології. Клітина Хлоропласти Відділ функціональної біології та наук про здоров'я. Біологічний факультет. Університет Віго Відновлено в: mmegias.webs.uvigo.es
  2. Леон Патрісія та Гевара-Гарсія Артуро (2007) Хлоропласт: ключова органелла у житті та у використанні рослин. Біотехнологія V 14, CS 3, Indd 2. Отримано з: ibt.unam.mx
  3. Хіменес Гарсія Луїс Феліпе і торговець Ларіос Орасіо (2003) Клітинна і молекулярна біологія. Освіта Пірсона. Мексика ISBN: 970-26-0387-40.
  4. Кемпбелл Ніл А., Мітчелл Лоуренс Г. та Рійс Джейн Б. (2001) Біологія: поняття і відносини. 3-е видання. Освіта Пірсона. Мексика ISBN: 968-444-413-3.
  5. Садава Давид і Перс Вільям Х. (2009) Життя: наука біології. 8-е видання. Редакція Medica Panamericana. Буенос-Айрес ISBN: 978-950-06-8269-5.