Grana charakteristika, štruktúra a funkcie



syry grana sú štruktúry, ktoré vznikajú zhlukovaním tylakoidov nachádzajúcich sa v chloroplastoch rastlinných buniek. Tieto štruktúry obsahujú fotosyntetické pigmenty (chlorofyl, karotenoidy, xanthophyll) a rôzne lipidy. Okrem proteínov zodpovedných za tvorbu energie, ako je napríklad ATP syntetáza.

V tomto ohľade tylakoidy predstavujú sploštené vezikuly nachádzajúce sa vo vnútornej membráne chloroplastov. V týchto štruktúrach sa zachytávanie svetla vykonáva pre fotosyntézu a fotofosforylačné reakcie. Tylakoidy naskladané a zložené v granume sú potom ponorené do strómy chloroplastov.

V stróme sú tylakoidné komíny spojené stromálnymi lamelami. Tieto spojenia zvyčajne pochádzajú z granitu cez stromatu do susedného granitu. Centrálna vodná zóna nazývaná tylakoidný lúmen je obklopená tylakoidnou membránou.

V horných platniach sú umiestnené dva fotosystémy (fotosystém I a II). Každý systém obsahuje fotosyntetické pigmenty a rad proteínov schopných prenášať elektróny. V grane sa nachádza fotosystém II, ktorý je zodpovedný za zachytenie svetelnej energie v prvých fázach necyklického prenosu elektrónov.

index

  • 1 Charakteristiky
  • 2 Štruktúra
  • 3 Funkcie
    • 3.1 Fázy fotosyntézy 
    • 3.2 Ďalšie funkcie 
  • 4 Odkazy

rysy

Pre Neila A. Campbella, autora Biológia: pojmy a vzťahy (2012), grana sú balíčky slnečnej energie chloroplastov. Vytvorte miesta, kde chlorofyl zachytáva slnečnú energiu.

Jedinečný grana, granum- pochádzajú z vnútorných membrán chloroplastov. Tieto štruktúry vo forme zapustených pilót obsahujú rad kruhových priehradiek, tenkých a pevne zabalených: tylakoidy.

Na uplatnenie svojej funkcie vo fotosystéme II obsahuje tkanivo jazvy vnútri tylakoidnej membrány proteíny a fosfolipidy. Okrem chlorofylu a iných pigmentov, ktoré zachytávajú svetlo počas fotosyntetického procesu.

V skutočnosti, tylakoidy grana sa spájajú s inými grana, vytvárajúc v rámci chloroplastu sieť vysoko rozvinutých membrán podobných membránam endoplazmatického retikula.

Grana sa suspenduje v tekutine nazývanej stróm, ktorá má ribozómy a DNA, ktoré sa používajú na syntézu niektorých proteínov, ktoré tvoria chloroplast..

štruktúra

Štruktúra granusu je funkciou zoskupenia tylakoidov v rámci chloroplastu. Grana je tvorená hromadou diskovitých membránových tylakoidov, ponorených do chloroplastovej strómy.

Chloroplasty totiž obsahujú vnútorný membránový systém, ktorý je vo vyšších rastlinách označený ako grana-tylakoidy, ktoré pochádzajú z vnútornej membrány obalu..

V každom chloroplaste sa obyčajne počítajú variabilné počty graniem, medzi 10 a 100. Grany sú navzájom spojené stromálnymi tylakoidmi, intergranulárnymi tylakoidmi alebo častejšie lamelami..

Prieskum granitu transmisným elektrónovým mikroskopom (MET) umožňuje detekciu granúl nazývaných quantozómy. Tieto zrná sú morfologické jednotky fotosyntézy.

Podobne tylakoidná membrána obsahuje rôzne proteíny a enzýmy, vrátane fotosyntetických pigmentov. Tieto molekuly majú schopnosť absorbovať energiu fotónov a iniciovať fotochemické reakcie, ktoré určujú syntézu ATP.

funkcie

Grana ako zložka štruktúry chloroplastov, podporuje a interaguje v procese fotosyntézy. Takže chloroplasty sú energeticky konvertujúce organely.

Hlavnou funkciou chloroplastov je transformácia elektromagnetickej energie slnečného svetla na energiu chemických väzieb. Na tomto procese sa zúčastňujú chlorofyl, ATP syntetáza a ribulóza bisfosfát karboxyláza / oxygenáza (Rubisco).

Fotosyntéza má dve fázy:

  • Svetelná fáza, v prítomnosti slnečného svetla, kde dochádza k transformácii svetelnej energie na gradient protónov, ktorý sa použije na syntézu ATP a na produkciu NADPH.
  • Tmavá fáza, ktorá nevyžaduje prítomnosť priameho svetla, ak však vyžaduje produkty vytvorené vo svetelnej fáze. Táto fáza podporuje fixáciu CO2 vo forme fosfátov s tromi atómami uhlíka.

Reakcie počas fotosyntézy sa vykonávajú molekulou nazývanou Rubisco. Svetelná fáza sa vyskytuje v tylakoidnej membráne a tmavá fáza v stróme.

Fázy fotosyntézy 

Proces fotosyntézy spĺňa tieto kroky:

1) Fotosystém II rozbije dve molekuly vody pochádzajúce z molekuly O2 a štyroch protónov. Štyri elektróny sa uvoľňujú do chlorofylov umiestnených v tomto fotosystéme II. Oddelenie iných elektrónov predtým excitovaných svetlom a uvoľnených z fotosystému II.

2) Uvoľnené elektróny prechádzajú do plastochinónu, ktorý ich vedie k cytochrómu b6 / f. S energiou zachytenou elektrónmi zavádza do tylakoidu 4 protóny.

3) Komplex cytochrómu b6 / f prenáša elektróny na plastokyanín a tento do fotosystémového komplexu I. S energiou svetla absorbovaného chlorofylmi sa mu podarí znovu zvýšiť energiu elektrónov..

S týmto komplexom súvisí ferredoxín-NADP + reduktáza, ktorá modifikuje NADP + v NADPH, ktorý zostáva v stróme. Podobne protóny viazané na tylakoid a stromatu vytvárajú gradient schopný produkovať ATP.

Týmto spôsobom sa NADPH aj ATP zúčastňujú na Calvinovom cykle, ktorý je stanovený ako metabolická dráha, kde CO2 je fixovaný RUBISCO. Kulminuje produkciou fosfoglycerátových molekúl z ribulózového 1,5-bisfosfátu a CO2.

Ďalšie funkcie 

Na druhej strane, chloroplasty vykonávajú viacero funkcií. Okrem iného, ​​syntéza aminokyselín, nukleotidov a mastných kyselín. Rovnako ako produkcia hormónov, vitamínov a ďalších sekundárnych metabolitov, a podieľajú sa na asimilácii dusíka a síry.

Vo vyšších rastlinách je dusičnan jedným z hlavných zdrojov dusíka. V chloroplastoch nastáva proces transformácie dusitanu na amoniak za účasti nitrit-reduktázy.

Chloroplasty vytvárajú sériu metabolitov, ktoré prispievajú ako prostriedok prirodzenej prevencie proti rôznym patogénom a podporujú adaptáciu rastlín na nepriaznivé podmienky, ako je stres, nadmerná voda alebo vysoké teploty. Podobne produkcia hormónov ovplyvňuje extracelulárnu komunikáciu.

Teda, chloroplasty interagujú s inými bunkovými zložkami, buď prostredníctvom molekulárnych emisií alebo fyzikálnym kontaktom, ako je to medzi granulami v stróme a tylakoidnou membránou..

referencie

  1. Atlas rastlinnej a živočíšnej histórie. Bunka Chloroplasty. Dept. funkčnej biológie a zdravotníckych vied. Fakulta biológie. Univerzita vo Vigu Obnovené v: mmegias.webs.uvigo.es
  2. Leon Patricia a Guevara-García Arturo (2007) chloroplast: kľúčová organela v živote a vo využívaní rastlín. Biotechnology V 14, CS 3, Indd 2. Zdroj: ibt.unam.mx
  3. Jiménez García Luis Felipe a obchodník Larios Horacio (2003) Bunková a molekulárna biológia. Pearson Education. Mexiko ISBN: 970-26-0387-40.
  4. Campbell Niel A., Mitchell Lawrence G. a Reece Jane B. (2001) Biológia: koncepty a vzťahy. 3. vydanie. Pearson Education. Mexiko ISBN: 968-444-413-3.
  5. Sadava David & Purves William H. (2009) Život: Veda o biológii. 8. vydanie. Editorial Medica Panamericana. Buenos Aires ISBN: 978-950-06-8269-5.