Карактеристике, структура и функције гране



Тхе гранас су структуре које настају из груписања тилакоида који се налазе унутар хлоропласта биљних ћелија. Ове структуре садрже фотосинтетске пигменте (хлорофил, каротеноиде, ксантофил) и разне липиде. Поред протеина одговорних за стварање енергије, као што је АТП синтетаза.

У том смислу, тилакоиди представљају спљоштене везикуле лоциране у унутрашњој мембрани хлоропласта. У овим структурама, хватање светлости се врши за фотосинтезу и фотофосфорилацију. С друге стране, тилакоиди сложени у гранум су уроњени у строму хлоропласта.

У строми, стубови тилакоида су повезани стромалним ламелама. Ове везе обично иду од гранума кроз строму до суседног гранума. С друге стране, централна водена зона тилакоидног лумена је окружена тилакоидном мембраном.

У горњим плочама налазе се два фотосистема (фотосистем И и ИИ). Сваки систем садржи фотосинтетске пигменте и низ протеина способних за пренос електрона. У грани се налази фотосистем ИИ, који је одговоран за хватање светлосне енергије у првим фазама нецикличног транспорта електрона.

Индек

  • 1 Карактеристике
  • 2 Структура
  • 3 Функције
    • 3.1 Фазе фотосинтезе 
    • 3.2 Остале функције 
  • 4 Референце

Феатурес

За Неила А. Цампбелла, аутора Биологија: концепти и односи (2012), грана су пакети соларне енергије хлоропласта. Саставите места где хлорофил задржава сунчеву енергију.

Грана-једнина, гранум- потичу из унутрашњих мембрана хлоропласта. Ове структуре у облику удубљених шипова садрже низ кружних преграда, танких и чврсто упакованих: тилакоиди.

Да би остварио своју функцију у фотосистему ИИ, ожиљно ткиво унутар тилакоидне мембране садржи протеине и фосфолипиде. Поред хлорофила и других пигмената који хватају светлост током фотосинтетског процеса.

У ствари, тилакоиди гране се повезују са другим граном, формирајући у хлоропласту мрежу високо развијених мембрана сличних оној ендоплазматског ретикулума.

Грана је суспендована у течности која се зове строма, која има рибозоме и ДНК, а користи се за синтезу неких протеина који чине хлоропласт.

Структура

Структура гранума је функција груписања тилакоида унутар хлоропласта. Грану чини гомила мембранских тилакоида налик диску, уроњена у строму хлоропласта.

Заиста, хлоропласти садрже унутрашњи мембрански систем, који је у вишим биљкама означен као грана-тилакоиди, који потиче из унутрашње мембране овојнице..

У сваком хлоропласту обично се броји променљиви број гранума, између 10 и 100. Границе се међусобно повезују стромалним тилакоидима, интергрануларним тилакоидима или, чешће, ламелама.

Истраживање гранума помоћу трансмисионог електронског микроскопа (МЕТ) омогућава детекцију гранула које се називају квантосоми. Ова зрна су морфолошке јединице фотосинтезе.

Слично томе, тилакоидна мембрана садржи различите протеине и ензиме, укључујући фотосинтетске пигменте. Ови молекули имају способност да апсорбују енергију фотона и започну фотокемијске реакције које одређују синтезу АТП-а..

Функције

Грана као саставна структура хлоропласта, промовише и интерагује у процесу фотосинтезе. Дакле, клоропласти су органеле који претварају енергију.

Главна функција хлоропласта је трансформација електромагнетне енергије сунчеве светлости у енергију хемијских веза. У овом процесу учествују хлорофил, АТП синтетаза и рибулоза бисфосфат карбоксилаза / оксигеназа (Рубисцо).

Фотосинтеза има две фазе:

  • Светлосна фаза, у присуству сунчеве светлости, где долази до трансформације светлосне енергије у протонски градијент, који ће се користити за синтезу АТП и за производњу НАДПХ.
  • Тамна фаза, која не захтева присуство директне светлости, међутим, ако захтева производе формиране у фази светлости. Ова фаза промовише фиксацију ЦО2 у облику фосфатних шећера са три атома угљеника.

Реакције током фотосинтезе врше молекули Рубисцо. Светлосна фаза се јавља у тилакоидној мембрани, а тамна фаза у строми.

Фазе фотосинтезе 

Процес фотосинтезе испуњава следеће кораке:

1) Фотосистем ИИ разбија два молекула воде који потичу из молекула О2 и четири протона. Четири електрона се ослобађају хлорофилима који се налазе у овом фотосистему ИИ. Одвајање других електрона који су претходно побуђени светлошћу и ослобођени из фотосистема ИИ.

2) Електрони који се ослободе прелазе у пластокинон који им даје цитокром б6 / ф. Са енергијом ухваћеном од електрона, она уводи 4 протона унутар тилакоида.

3) Комплекс цитохрома б6 / ф преноси електроне у пластоцианин, а овај на комплекс фотосистема И. Са енергијом светлости коју апсорбују хлорофили, успева да поново подигне енергију електрона.

У вези са овим комплексом је ферредоксин-НАДП + редуктаза, која модификује НАДП + у НАДПХ, који остаје у строми. Исто тако, протони везани за тилакоид и строму стварају градијент способан да производи АТП.

На овај начин, и НАДПХ и АТП учествују у Цалвиновом циклусу, који је успостављен као метаболички пут где је ЦО2 фиксиран од стране РУБИСЦО. Кулминира са производњом 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 производња хормона, витамина и других секундарних метаболита и учешће у асимилацији азота и сумпора.

У вишим биљкама, нитрат је један од главних извора доступног азота. Заиста, у хлоропластима настаје процес трансформације нитрита у амонијум уз учешће нитрит-редуктазе.

Хлоропласти генеришу низ метаболита који доприносе природној превенцији против различитих патогена, промовишући адаптацију биљака на неповољне услове као што су стрес, вишак воде или високе температуре. Исто тако, производња хормона утиче на екстрацелуларну комуникацију.

Тако, хлоропласти интеракцију са другим ћелијским компонентама, било путем молекуларних емисија или физичким контактом, као што се догађа између гранула у строми и тилакоидне мембране.

Референце

  1. Атлас биљне и животињске хистологије. Тхе Целл Цхлоропластс Депт. функционалне биологије и здравствених наука. Биолошки факултет. Универзитет Виго Опорављен у: ммегиас.вебс.увиго.ес
  2. Леон Патрициа и Гуевара-Гарциа Артуро (2007) Клоропласт: кључна органела у животу и употреби биљака. Биотехнологија В 14, ЦС 3, Индд 2. Добављено из: ибт.унам.мк
  3. Јименез Гарциа Луис Фелипе и трговац Лариос Хорацио (2003) Целлулар анд Молецулар Биологи. Пеарсон Едуцатион. Мекицо ИСБН: 970-26-0387-40.
  4. 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.
  5. Садава Давид & Пурвес Виллиам Х. (2009) Живот: Наука о биологији. 8тх Едитион. Уводник Медица Панамерицана. Буенос Аирес ИСБН: 978-950-06-8269-5.