Fotosyntéza sa vyskytuje v eukaryotická bunka štruktúry nazývané chloroplasty. Chloroplast je typ rastlinná bunka organelle známa ako plastid. Plastidy pomáhajú pri skladovaní a zbere potrebných látok na výrobu energie. Chloroplast obsahuje zelený pigment s názvom chlorofyl, ktorý absorbuje svetelnú energiu pre fotosyntézu. Preto názov chloroplast naznačuje, že tieto štruktúry sú plastidy obsahujúce chlorofyl.
Páči sa mi to mitochondrie, chloroplasty majú svoje vlastné DNA, sú zodpovedné za produkciu energie a rozmnožujú sa nezávisle od zvyšku bunky pomocou procesu delenia podobného bakteriálnej binárne delenie. Za výrobu sú zodpovedné aj chloroplasty aminokyseliny a lipid komponenty potrebné na výrobu chloroplastovej membrány. Chloroplasty možno nájsť aj v iných fotosyntetické organizmy, ako napríklad riasy a cyanobaktérie.
Rastlinné chloroplasty
Rastlinné chloroplasty sa bežne nachádzajú na stráži bunky umiestnené v závode listy. Strážne bunky obklopujú malé póry zvané
prieduchy, ich otvorenie a zatvorenie, aby sa umožnila výmena plynu potrebná pre fotosyntézu. Chloroplasty a iné plastidy sa vyvíjajú z buniek nazývaných proplastidy. Proplastidy sú nezrelé, nediferencované bunky, ktoré sa vyvíjajú na rôzne typy plastidov. Proplastid, ktorý sa vyvinie na chloroplast, to robí iba v prítomnosti svetla. Chloroplasty obsahujú niekoľko rôznych štruktúr, z ktorých každá má špecializované funkcie.Štruktúry chloroplastov zahŕňajú:
- Membránová obálka: obsahuje vnútorné a vonkajšie lipidová dvojvrstva membrány, ktoré pôsobia ako ochranné povlaky a udržiavajú uzavreté štruktúry chloroplastov. Vnútorná membrána oddeľuje strómu od intermembránového priestoru a reguluje priechod molekúl do a z chloroplastu.
- Intermembránový priestor: priestor medzi vonkajšou membránou a vnútornou membránou.
- Thylakoidový systém: vnútorný membránový systém pozostávajúci zo sploštených štruktúr membránového typu nazývaných thylakoids ktoré slúžia ako miesta premeny svetelnej energie na chemickú energiu.
- Thylakoid Lumen: priehradka v rámci každého tylakoidu.
- Grana (singular granum): husto vrstvené stohy tylakoidných vakov (10 až 20), ktoré slúžia ako miesta premeny svetelnej energie na chemickú energiu.
- stróma: hustá tekutina v chloroplaste, ktorá leží vo vnútri obálky, ale mimo tylakoidovej membrány. Toto je miesto premeny oxidu uhličitého na sacharidy (Cukor).
- chlorofyl: zelený fotosyntetický pigment vo vnútri chloroplastového granu, ktorý absorbuje svetelnú energiu.
Funkcia chloroplastov vo fotosyntéze
Robert Markus / Science Photo Library / Getty Images
Pri fotosyntéze sa slnečná energia Slnka premieňa na chemickú energiu. Chemická energia sa ukladá vo forme glukóza (Cukor). Oxid uhličitý, voda a slnečné svetlo sa používajú na výrobu glukózy, kyslíka a vody. Fotosyntéza prebieha v dvoch fázach. Tieto stupne sú známe ako stupeň ľahkej reakcie a stupeň tmavej reakcie.
ľahký reakčný stupeň prebieha v prítomnosti svetla a vyskytuje sa vo vnútri chloroplastového granu. Primárny pigment používaný na premenu svetelnej energie na chemickú energiu je chlorofyl a. Medzi ďalšie pigmenty, ktoré sa podieľajú na absorpcii svetla, patria chlorofyl b, xanthopyl a karotén. Vo fáze reakcie svetla sa slnečné svetlo zmení na chemická energia vo forme ATP (molekula obsahujúca voľnú energiu) a NADPH (molekula prenášajúca elektróny s vysokou energiou). Proteínové komplexy v tylakoidnej membráne, známe ako fotosystém I a fotosystém II, sprostredkúvajú konverziu svetelnej energie na chemickú energiu. ATP aj NADPH sa používajú v tmavom reakčnom stupni na výrobu cukru.
temný reakčný stupeň je tiež známy ako stupeň fixácie uhlíka alebo Kalvinov cyklus. V stróme sa vyskytujú tmavé reakcie. Stroma obsahuje enzýmy, ktoré uľahčujú rad reakcií, ktoré používajú ATP, NADPH a oxid uhličitý na výrobu cukru. Cukor sa môže skladovať vo forme škrobu, ktorý sa používa počas dýchaniealebo používané na výrobu celulózy.
Kľúčové body funkcie chloroplastu
- Chloroplasty obsahujú chlorofyl organely nachádza sa v rastlinách, riasach a cyanobaktériách. Fotosyntéza sa vyskytuje v chloroplastoch.
- Chlorofyl je zelený fotosyntetický pigment v chloroplastovom grane, ktorý absorbuje svetelnú energiu pre fotosyntézu.
- Chloroplasty sa nachádzajú v listoch rastlín obklopených ochrannými bunkami. Tieto bunky otvárajú a zatvárajú malé póry, čo umožňuje výmenu plynov potrebnú pre fotosyntézu.
- Fotosyntéza sa vyskytuje v dvoch fázach: v svetelnej reakčnej fáze a v tmavej reakčnej fáze.
- ATP a NADPH sa vyrábajú v štádiu ľahkej reakcie, ktoré sa vyskytuje v chloroplastovom grane.
- V tmavom reakčnom stupni alebo v Calvinovom cykle sa ATP a NADPH produkované v priebehu svetelného reakčného stupňa používajú na tvorbu cukru. Táto fáza sa vyskytuje v stróme rastlín.
zdroj
Cooper, Geoffrey M. "Chloroplasty a iné plasty." Bunka: molekulárny prístup, 2. vydanie, Sunderland: Sinauer Associates, 2000,