У гранас су структуре произашле из груписања тилакоидним налази унутар хлоропласта биљних ћелија. Ове структуре садрже фотосинтетске пигменте (хлорофил, каротеноиди, ксантофил) и разне липиде. Поред протеина одговорних за стварање енергије, као што је АТП-синтетаза.
С тим у вези, тилакоиди чине спљоштене везикуле које се налазе на унутрашњој мембрани хлоропласта. У тим структурама се врши снимање светлости за реакције фотосинтезе и фотофосфорилације. Заузврат, сложени и гранулирани тилакоиди су уграђени у строму хлоропласта.
Хлоропласт. Аутор Гмсотавио, из Викимедиа Цоммонс
У строми, тилакоидни снопи повезани су стромалним ламинама. Ове везе обично иду од једног зрна кроз строму до суседног зрна. Заузврат, централна водена зона која се назива тилакоидни лумен окружена је тилакоидном мембраном.
Два фотосистема (фотосистем И и ИИ) налазе се на горњим сребрним бојама. Сваки систем садржи фотосинтетске пигменте и низ протеина који су способни да преносе електроне. Фотосистем ИИ је смештен у грани, одговоран за хватање светлосне енергије током првих фаза нецикличког транспорта електрона.
карактеристике
За Неила А. Цампбелла, аутора Биологи: Цонцептс анд Релатионсхипс (2012), грана су снопови соларне енергије из хлоропласта. Они су места где хлорофил хвата енергију сунца.
Грана - једнина, гранулом - потиче из унутрашњих мембрана хлоропласта. Ове издубљене структуре у облику гомиле садрже низ уско набијених, танких, кружних преграда: тилакоида.
Да би вршио своју функцију у фотосистему ИИ, грана унутар тилакоидне мембране садржи протеине и фосфолипиде. Поред хлорофила и других пигмената који заробљавају светлост током процеса фотосинтезе.
У ствари, тилакоиди гране повезују се са другим гранама, формирајући унутар хлоропласта мрежу високо развијених мембрана сличних онима ендоплазматског ретикулума.
Грана је суспендована у течности која се зове строма, која садржи рибосоме и ДНК, а која се користи за синтезу неких протеина који чине хлоропласт.
Структура
Структура зрна је функција групирања тилакоида унутар хлоропласта. Грана се састоји од гомиле мембранских тилакоида у облику диска, потопљених у строму хлоропласта.
Заиста, хлоропласти садрже унутрашњи мембрански систем, који је у вишим биљкама означен као грана-тилакоиди, који потичу из унутрашње мембране овојнице.
У сваком хлоропласту обично постоји променљиви број гранула, између 10 и 100. Зрно се међусобно повезује стромалним тилакоидима, интерграналним тилакоидима или, чешће, ламелама.
Преглед зрнца преносним електронским микроскопом (ТЕМ) омогућава откривање гранула званих квантосом. Ова зрна су морфолошке јединице фотосинтезе.
Исто тако, тилакоидна мембрана садржи разне протеине и ензиме, укључујући фотосинтетске пигменте. Ови молекули имају способност апсорбирања енергије фотона и покретање фотохемијских реакција које одређују синтезу АТП-а.
Карактеристике
Грана као саставна структура хлоропласта, промовише и делује у процесу фотосинтезе. Дакле, хлоропласти су органели који претварају енергију.
Главна функција хлоропласта је трансформација електромагнетне енергије из сунчеве светлости у енергију из хемијских веза. Хлорофил, АТП синтетаза и рибулоза бисфосфат карбоксилаза / оксигеназа (Рубисцо) учествују у овом процесу.
Фотосинтеза има две фазе:
- Лагана фаза, у присуству сунчеве светлости, где долази до трансформације светлосне енергије у протонски градијент, који ће се користити за синтезу АТП-а и за производњу НАДПХ.
- Тамна фаза, за коју није потребно присуство директне светлости, ипак захтева производе формиране у светлосној фази. Ова фаза подстиче фиксацију ЦО2 у облику фосфатних шећера са три атома угљеника.
Реакције током фотосинтезе врши се молекулом званом Рубисцо. Светлосна фаза се јавља у тилакоидној мембрани, а тамна у строми.
Фазе фотосинтезе
Фотосинтеза (лево) и дисање (десно). Слика десно снимљена са ББЦ-а
Процес фотосинтезе испуњава следеће кораке:
1) Фотосистем ИИ разграђује две молекуле воде, стварајући молекул О2 и четири протона. Четири електрона се ослобађају хлорофилима који се налазе у овом фото-систему ИИ. Уклањање других електрона претходно узбуђених светлошћу и ослобођених из фотосистема ИИ.
2) Ослобођени електрони прелазе у пластохинон који их даје цитокрому б6 / ф. Са енергијом коју заробе електрони уноси 4 протона унутар тилакоида.
3) Цитохром б6 / ф комплекс преноси електроне у пластоцијанин, а овај у фотосистем И. комплекс. Са енергијом светлости коју апсорбује хлорофил успева да поново подигне енергију електрона.
Веза са овим комплексом је ферредоксин-НАДП + редуктаза, који модификује НАДП + у НАДПХ, који остаје у строми. Исто тако, протони везани за тилакоид и строму стварају градијент способан да ствара АТП.
На овај начин и НАДПХ и АТП учествују у Цалвин циклусу, који је успостављен као метаболички пут где ЦО2 фиксира РУБИСЦО. Врхунац је производње молекула фосфоглицерата из рибулозе 1,5-бисфосфата и ЦО2.
Остале функције
С друге стране, хлоропласти обављају више функција. Између осталог, синтеза аминокиселина, нуклеотида и масних киселина. Као и производњу хормона, витамина и других секундарних метаболита и учествују у асимилацији азота и сумпора.
Нитрат је један од главних извора доступног азота у вишим постројењима. Заиста, у хлоропластима процес трансформације из нитрита у амонијум одвија се уз учешће нитрит-редуктазе.
Хлоропласти стварају низ метаболита који доприносе природној превенцији разних патогена, промовишући прилагођавање биљака неповољним условима као што су стрес, вишак воде или високе температуре. Исто тако, производња хормона утиче на ванћелијску комуникацију.
Дакле, хлоропласти ступају у интеракцију са другим ћелијским компонентама било путем молекуларних емисија било путем физичког контакта, као што се догађа између гранула у строми и тилакоидне мембране.
Референце
- Атлас хистологије биљака и животиња. Ћелија. Хлоропласти Депт. функционалне биологије и науке о здрављу. Биолошки факултет Универзитет у Вигу. Опоравак на: ммегиас.вебс.увиго.ес
- Леон Патрициа и Гуевара-Гарциа Артуро (2007) Хлоропласт: кључна органела у животу и употреби биљака. Биотецнологиа В 14, ЦС 3, Индд 2. Преузето са: ибт.унам.мк
- Јименез Гарциа Луис Фелипе и трговац Лариос Хорацио (2003) Целлулар анд Молецулар Биологи. Пеарсон Едуцатион. Мексико ИСБН: 970-26-0387-40.
- Цампбелл Ниел А., Митцхелл Лавренце Г. и Рееце Јане Б. (2001) Биологи: Цонцептс анд Релатионсхипс. 3рд Едитион. Пеарсон Едуцатион. Мекицо ИСБН: 968-444-413-3.
- Садава Давид & Пурвес Виллиам Х. (2009) Живот: Наука о биологији. 8тх Едитион. Уредништво Медица Панамерицана. Буенос Ајрес. ИСБН: 978-950-06-8269-5.