Grana charakteristiky, struktura a funkce



granas jsou struktury, které vznikají z shlukování tylakoidů umístěných v chloroplastech rostlinných buněk. Tyto struktury obsahují fotosyntetické pigmenty (chlorofyl, karotenoidy, xanthophyll) a různé lipidy. Kromě proteinů zodpovědných za tvorbu energie, jako je ATP syntetáza.

V tomto ohledu tylakoidy představují zploštělé váčky umístěné ve vnitřní membráně chloroplastů. V těchto strukturách se zachycování světla provádí pro fotosyntézu a fotofosforylační reakce. Tylakoidy naskládané a vytvořené v granu jsou ponořeny do stromatu chloroplastů.

Ve stromatu jsou tylakoidní svazky spojeny stromálními lamelami. Tato spojení obvykle přecházejí z granitu přes stromatu na sousední granum. Centrální vodná zóna zvaná thylakoidní lumen je obklopena tylakoidní membránou.

V horních deskách jsou umístěny dva fotosystémy (fotosystém I a II). Každý systém obsahuje fotosyntetické pigmenty a řadu proteinů schopných přenášet elektrony. V grana se nachází fotosystém II, který je zodpovědný za zachycení světelné energie v prvních fázích necyklického přenosu elektronů.

Index

  • 1 Charakteristika
  • 2 Struktura
  • 3 Funkce
    • 3.1 Fáze fotosyntézy 
    • 3.2 Další funkce 
  • 4 Odkazy

Vlastnosti

Pro Neila A. Campbella, autora Biologie: pojmy a vztahy (2012), grana jsou balíčky solární energie chloroplastů. Místo, kde chlorofyl zachycuje sluneční energii.

Jediný grana, granum- pocházejí z vnitřních membrán chloroplastů. Tyto struktury ve tvaru zapuštěných pilot obsahují řadu kruhových přihrádek, tenkých a pevně zabalených: tylakoidy.

Pro uplatnění své funkce ve fotosystému II obsahuje tkáň jizvy uvnitř tylakoidní membrány proteiny a fosfolipidy. Kromě chlorofylu a dalších pigmentů, které zachycují světlo během fotosyntetického procesu.

Ve skutečnosti se tylakoidy grany spojují s jinou granou, tvořící v rámci chloroplastu síť vysoce rozvinutých membrán podobných membránám endoplazmatického retikula.

Grana je suspendována v kapalině zvané stroma, která má ribozomy a DNA, která se používá k syntéze některých proteinů, které tvoří chloroplast.

Struktura

Struktura granu je funkcí seskupení tylakoidů v rámci chloroplastu. Grana je tvořena hromadou diskovitých membránových tylakoidů, ponořených do chloroplastového stromatu.

Ve skutečnosti chloroplasty obsahují vnitřní membránový systém, který je ve vyšších rostlinách označen jako grana-tylakoidy, které vznikají ve vnitřní membráně obalu..

V každém chloroplastu se obvykle počítá variabilní počet granátů, mezi 10 a 100. Grany jsou navzájem spojeny stromálními tylakoidy, intergranulárními tylakoidy nebo běžněji lamelami..

Průzkum granitu transmisním elektronovým mikroskopem (MET) umožňuje detekci granulí zvaných quantosomes. Tato zrna jsou morfologickými jednotkami fotosyntézy.

Podobně tylakoidní membrána obsahuje různé proteiny a enzymy, včetně fotosyntetických pigmentů. Tyto molekuly mají schopnost absorbovat energii fotonů a iniciovat fotochemické reakce, které určují syntézu ATP.

Funkce

Grana jako základní struktura chloroplastů, podporuje a interaguje v procesu fotosyntézy. Takže chloroplasty jsou organely přeměňující energii.

Hlavní funkcí chloroplastů je přeměna elektromagnetické energie slunečního světla na energii chemických vazeb. Na tomto procesu se podílí chlorofyl, ATP syntetáza a ribulóza bisfosfát karboxyláza / oxygenáza (Rubisco).

Fotosyntéza má dvě fáze:

  • Světelná fáze, v přítomnosti slunečního světla, kde dochází k transformaci světelné energie na protonový gradient, který bude použit pro syntézu ATP a pro produkci NADPH.
  • Tmavá fáze, která nevyžaduje přítomnost přímého světla, pokud však vyžaduje produkty vytvořené ve fázi světla. Tato fáze podporuje fixaci CO2 ve formě fosfátů s třemi atomy uhlíku.

Reakce během fotosyntézy jsou prováděny molekulou zvanou Rubisco. Světelná fáze se vyskytuje v tylakoidní membráně a tmavá fáze ve stromatu.

Fáze fotosyntézy 

Proces fotosyntézy splňuje následující kroky:

1) Fotosystém II rozděluje dvě molekuly vody, které pocházejí z molekuly O2 a čtyř protonů. Čtyři elektrony se uvolňují do chlorofylu umístěného v tomto fotosystému II. Oddělení ostatních elektronů dříve excitovaných světlem a uvolněných z fotosystému II.

2) Uvolněné elektrony přecházejí do plastochinonu, který je vede k cytochromu b6 / f. S energií zachycenou elektrony zavádí do tylakoidu 4 protony.

3) Komplex cytochromu b6 / f přenáší elektrony na plastokyanin, a to do komplexu fotosystému I. S energií světla absorbovaného chlorofyly se mu podaří znovu zvýšit energii elektronů..

S tímto komplexem souvisí ferredoxin-NADP + reduktáza, která modifikuje NADP + v NADPH, který zůstává ve stromatu. Podobně protony vázané na tylakoid a stroma vytvářejí gradient schopný produkovat ATP.

Tímto způsobem se oba NADPH a ATP účastní Calvinova cyklu, který je stanoven jako metabolická cesta, kde je CO2 stanoven RUBISCO. Kulminuje produkcí fosfoglycerátových molekul z ribulózového 1,5-bisfosfátu a CO2.

Další funkce 

Na druhé straně chloroplasty plní více funkcí. Mimo jiné syntéza aminokyselin, nukleotidů a mastných kyselin. Stejně jako produkce hormonů, vitamínů a dalších sekundárních metabolitů a podílí se na asimilaci dusíku a síry.

Ve vyšších rostlinách je dusičnan jedním z hlavních zdrojů dusíku. V chloroplastech dochází k procesu transformace dusitanu na amonium za účasti dusitan-reduktázy.

Chloroplasty vytvářejí řadu metabolitů, které přispívají jako prostředek přirozené prevence proti různým patogenům a podporují adaptaci rostlin na nepříznivé podmínky, jako je stres, přebytek vody nebo vysoké teploty. Podobně produkce hormonů ovlivňuje extracelulární komunikaci.

Tak chloroplasty interagují s jinými buněčnými složkami, buď pomocí molekulárních emisí nebo fyzikálním kontaktem, jak je tomu u granulí ve stromatu a membráně tylakoidů.

Odkazy

  1. Atlas rostlinné a živočišné histologie. Buňka Chloroplasty Oddělení funkční biologie a zdravotních věd. Biologická fakulta. Univerzita Viga Obnoveno v: mmegias.webs.uvigo.es
  2. Leon Patricia a Guevara-García Arturo (2007) chloroplast: klíčová organela v životě a ve využívání rostlin. Biotechnology V 14, CS 3, Indd 2. Zdroj: ibt.unam.mx
  3. Jiménez García Luis Felipe a obchodník Larios Horacio (2003) Buněčná a molekulární biologie. Pearson Education. Mexiko ISBN: 970-26-0387-40.
  4. Campbell Niel A., Mitchell Lawrence G. a Reece Jane B. (2001) Biologie: Pojmy a vztahy. 3. vydání. Pearson Education. Mexiko ISBN: 968-444-413-3.
  5. Sadava David a Purves William H. (2009) Život: Věda o biologii. 8. vydání. Editorial Medica Panamericana. Buenos Aires ISBN: 978-950-06-8269-5.