На granas са структури, които произтичат от групиране на thylakoid разположен в хлоропластите на растителни клетки. Тези структури съдържат фотосинтетични пигменти (хлорофил, каротеноиди, ксантофил) и различни липиди. В допълнение към протеините, отговорни за генерирането на енергия, като ATP-синтетаза.
В тази връзка тилакоидите представляват сплескани везикули, разположени върху вътрешната мембрана на хлоропластите. В тези структури се извършва улавяне на светлина за реакции на фотосинтеза и фотофосфорилиране. От своя страна, подредените и гранули тилакоиди са вградени в стромата на хлоропластите.
Хлоропластов. От Gmsotavio, от Wikimedia Commons
В стромата тилакоидните стекове са свързани чрез стромални ламини. Тези връзки обикновено преминават от една гранула през стромата до съседната гранула. От своя страна централната водна зона, наречена тилакоиден лумен, е заобиколена от тилакоидната мембрана.
Две фотосистеми (фотосистема I и II) са разположени върху горните сребристи. Всяка система съдържа фотосинтетични пигменти и серия протеини, способни да прехвърлят електрони. Фотосистемата II е разположена в граната, отговорна за улавяне на светлинна енергия по време на първите етапи на нецикличния транспорт на електрон.
характеристики
За Нийл А. Кембъл, автор на Biology: Concepts and Relationships (2012), граната са снопове слънчева енергия от хлоропласт. Те са местата, където хлорофилът улавя енергия от слънцето.
Граната - единична, гранулова - произхожда от вътрешните мембрани на хлоропластите. Тези вдлъбнати структури с форма на купчина съдържат серия от плътно опаковани, тънки кръгли отделения: тилакоидите.
За да упражнява функцията си във фотосистема II, граната в тилакоидната мембрана съдържа протеини и фосфолипиди. В допълнение към хлорофила и други пигменти, които улавят светлината по време на фотосинтетичния процес.
Всъщност тилакоидите на грана се свързват с други грана, образувайки в рамките на хлоропласта мрежа от силно развити мембрани, подобни на тази на ендоплазмения ретикулум.
Граната се суспендира в течност, наречена строма, която има рибозоми и ДНК, използвана за синтезиране на някои протеини, съставляващи хлоропласта.
структура
Структурата на гранула е функция на групирането на тилакоидите в рамките на хлоропласта. Grana е съставена от купчина мембранозни тилакоиди във формата на диск, потопени в стромата на хлоропласта.
Всъщност хлоропластите съдържат вътрешна мембранна система, която при висшите растения е обозначена като грана-тилакоиди, която произлиза от вътрешната мембрана на обвивката.
Във всеки хлоропласт обикновено има променлив брой гранули, между 10 и 100. Зърната са свързани помежду си чрез стромални тилакоиди, междугранални тилакоиди или по-често ламели.
Изследването на гранулата с предавателен електронен микроскоп (ТЕМ) позволява да се открият гранули, наречени квантозоми. Тези зърна са морфологичните единици на фотосинтезата.
По същия начин тилакоидната мембрана съдържа различни протеини и ензими, включително фотосинтетични пигменти. Тези молекули имат способността да абсорбират енергията на фотоните и да инициират фотохимичните реакции, които определят синтеза на АТФ.
Характеристика
Граната като съставна структура на хлоропластите, насърчава и взаимодейства в процеса на фотосинтеза. По този начин хлоропластите са преобразуващи енергия органели.
Основната функция на хлоропластите е превръщането на електромагнитната енергия от слънчевата светлина в енергия от химичните връзки. Хлорофил, АТФ синтетаза и рибулоза бисфосфат карбоксилаза / оксигеназа (Рубиско) участват в този процес.
Фотосинтезата има две фази:
- Лека фаза, в присъствието на слънчева светлина, при която се превръща светлинната енергия в протонен градиент, който ще се използва за синтез на АТФ и за производството на NADPH.
- Тъмната фаза, която не изисква присъствието на пряка светлина, обаче изисква продуктите, образувани в светлината. Тази фаза насърчава фиксирането на CO2 под формата на фосфатни захари с три въглеродни атома.
Реакциите по време на фотосинтезата се осъществяват от молекулата, наречена Рубиско. Светлата фаза настъпва в тилакоидната мембрана, а тъмната - в стромата.
Фази на фотосинтеза
Фотосинтеза (вляво) и дишане (вдясно). Изображение вдясно, взето от BBC
Процесът на фотосинтеза изпълнява следните стъпки:
1) Фотосистемата II разгражда две водни молекули, създавайки O2 молекула и четири протона. Четири електрона се отделят към хлорофилите, разположени в тази фотосистема II. Премахване на други електрони, възбудени преди това от светлина и освободени от фотосистемата II.
2) Освободените електрони преминават към пластохинон, който ги предава на цитохром b6 / f. С енергията, улавяна от електроните, той въвежда 4 протона вътре в тилакоида.
3) Цитохромният b6 / f комплекс прехвърля електроните в пластоцианин, а това към фотосистемата I. Комплексът.С енергията на светлината, абсорбирана от хлорофилите, той успява отново да повиши енергията на електроните.
Свързан с този комплекс е фередоксин-NADP + редуктаза, който модифицира NADP + в NADPH, който остава в стромата. По същия начин протоните, прикрепени към тилакоида и стромата, създават градиент, способен да произвежда АТФ.
По този начин и NADPH, и ATP участват в цикъла на Калвин, който се установява като метаболитен път, където CO2 се фиксира от RUBISCO. Тя завършва с производството на фосфоглицератни молекули от рибулоза 1,5-бисфосфат и CO2.
Други функции
От друга страна, хлоропластите изпълняват множество функции. Наред с други, синтеза на аминокиселини, нуклеотиди и мастни киселини. Както и производството на хормони, витамини и други вторични метаболити и участва в асимилацията на азот и сяра.
Нитратът е един от основните източници на наличен азот във висшите растения. Всъщност в хлоропластите процесът на трансформация от нитрит в амоний протича с участието на нитрит-редуктаза.
Хлоропластите генерират серия от метаболити, които допринасят като средство за естествена превенция срещу различни патогени, насърчавайки адаптирането на растенията към неблагоприятни условия като стрес, излишна вода или високи температури. По същия начин производството на хормони влияе върху извънклетъчната комуникация.
По този начин хлоропластите взаимодействат с други клетъчни компоненти, или чрез молекулни емисии, или чрез физически контакт, както се случва между граната в стромата и тилакоидната мембрана.
Препратки
- Атлас на хистологията на растенията и животните. Клетката. хлоропласти Дълбочина. на функционалната биология и здравните науки. Биологически факултет Университета на Виго. Възстановена на: mmegias.webs.uvigo.es
- Леон Патрисия и Гевара-Гарсия Артуро (2007) Хлоропластът: ключова органела в живота и в използването на растения. Biotecnología V 14, CS 3, Indd 2. Получено от: ibt.unam.mx
- Джименес Гарсия Луис Фелипе и търговецът Лариос Хорацио (2003) Клетъчна и молекулярна биология. Pearson Education. Мексико ISBN: 970-26-0387-40.
- Кембъл Нийл А., Мичъл Лорънс Г. и Рийз Джейн Б. (2001) Биология: концепции и взаимоотношения. 3-то издание. Pearson Education. Мексико ISBN: 968-444-413-3.
- Sadava David & Purves William H. (2009) Life: The Science of Biology. 8-мо издание. Редакция Медика Панамерикана. Буенос Айрес. ISBN: 978-950-06-8269-5.