Характеристики, структура и функции на Грана



на granas са структури, които възникват от групирането на тилакоиди, разположени в хлоропластите на растителните клетки. Тези структури съдържат фотосинтетични пигменти (хлорофил, каротеноиди, ксантофил) и различни липиди. В допълнение към протеините, отговорни за генерирането на енергия, като АТФ синтетаза.

В това отношение тилакоидите представляват сплескани везикули, разположени във вътрешната мембрана на хлоропластите. В тези структури се извършва улавянето на светлината за реакциите на фотосинтезата и фотофосфорилирането. На свой ред тилакоидите, натрупани в гранума, се потапят в стромата на хлоропластите.

В стромата тилакоидните стекове са свързани със стромални ламели. Тези връзки обикновено преминават от гранум през стромата до съседния гранум. На свой ред централната водна зона, наречена тилакоидна лумен, е заобиколена от тилакоидна мембрана.

В горните плочи са разположени две фотосистеми (фотосистема I и II). Всяка система съдържа фотосинтетични пигменти и серия от протеини, способни да прехвърлят електрони. В граната се намира фотосистема II, отговорна за улавянето на светлинната енергия по време на първите етапи на нецикличния електронен транспорт.

индекс

  • 1 Характеристики
  • 2 Структура
  • 3 Функции
    • 3.1 Фази на фотосинтезата 
    • 3.2 Други функции 
  • 4 Препратки

функции

За Нийл А. Кембъл, автор на Биология: концепции и взаимоотношения (2012), граната са пакети от слънчева енергия за хлоропласт. Създайте местата, където хлорофилът улавя слънчевата енергия.

Грана-единствено число, Granum- те произхождат от вътрешните мембрани на хлоропластите. Тези структури във формата на вдлъбнати пилоти, съдържат поредица от кръгли отделения, тънки и плътно опаковани: тилакоидите.

За да упражни своята функция в фотосистема II, белегът вътре в тилакоидната мембрана съдържа протеини и фосфолипиди. В допълнение към хлорофила и други пигменти, които улавят светлината по време на фотосинтетичния процес.

Всъщност тилакоидите на грана се свързват с друга грана, образувайки в хлоропласта мрежа от високо развити мембрани, подобни на тази на ендоплазмения ретикулум..

Граната е суспендирана в течност, наречена строма, която има рибозоми и ДНК, използвани за синтезиране на някои протеини, които съставляват хлоропласта.

структура

Структурата на гранума е функция от групирането на тилакоиди в хлоропласта. Граната е съставена от купчина дискообразни мембранозни тилакоиди, потопени в хромопластната строма.

Всъщност, хлоропластите съдържат вътрешна мембранна система, която във висшите растения е обозначена като грана-тилакоиди, която произхожда от вътрешната мембрана на обвивката..

Във всеки хлоропласт обикновено се броят променливият брой грануми, между 10 и 100. Граните са свързани помежду си чрез стромални тилакоиди, интергрануларни тилакоиди или, по-често, ламели..

Изследването на гранума с трансмисионния електронен микроскоп (MET) позволява откриването на гранули, наречени квантози. Тези зърна са морфологичните единици на фотосинтезата.

По същия начин, тилакоидната мембрана съдържа различни протеини и ензими, включително фотосинтетични пигменти. Тези молекули имат способността да абсорбират енергията на фотоните и да инициират фотохимичните реакции, които определят синтеза на АТФ..

функции

Грана като съставна структура на хлоропластите насърчава и взаимодейства в процеса на фотосинтеза. Така, хлоропластите са енергийно превръщащи органели.

Основната функция на хлоропластите е превръщането на електромагнитната енергия на слънчевата светлина в енергия на химичните връзки. Хлорофил, АТФ синтетаза и рибулоза бифосфат карбоксилаза / оксигеназа (Rubisco) участват в този процес.

Фотосинтезата има две фази:

  • Светлинна фаза в присъствието на слънчева светлина, където се получава трансформация на светлинна енергия в протонен градиент, която ще се използва за синтез на АТФ и за производството на NADPH..
  • Тъмна фаза, която не изисква наличие на директна светлина, ако изисква продуктите, образувани в светлата фаза. Тази фаза подпомага фиксирането на СО2 под формата на фосфатни захари с три въглеродни атома.

Реакциите по време на фотосинтезата се извършват от молекулата, наречена Rubisco. Светлинната фаза се появява в тилакоидната мембрана, а тъмната фаза в стромата.

Фази на фотосинтезата 

Процесът на фотосинтеза изпълнява следните стъпки:

1) Фотосистемата II разрушава две молекули вода, произлизащи от молекула на О2 и четири протони. Четири електрона се освобождават в хлорофилите, разположени в тази фотосистема II. Разделянето на други електрони, които преди това бяха възбудени от светлината и освободени от фотосистемата II.

2) Освободените електрони преминават в пластохинон, който им дава цитохром b6 / f. С енергията, уловена от електроните, тя въвежда 4 протона вътре в тилакоида.

3) Комплексът цитохром b6 / f прехвърля електроните към пластоцианин, а този към комплекса от фотосистеми I. С енергията на светлината, погълната от хлорофилите, тя успява да повиши отново енергията на електроните..

Свързан с този комплекс е фередоксин-NADP + редуктаза, която модифицира NADP + в NADPH, който остава в стромата. По същия начин, протоните, свързани с тилакоида и стромата, създават градиент, способен да произвежда АТР.

По този начин и NADPH, и ATP участват в цикъла на Калвин, който е установен като метаболитен път, където CO2 е фиксиран от RUBISCO. Кулминация с производството на фосфоглицератни молекули от рибулоза 1,5-бисфосфат и СО2.

Други функции 

От друга страна, хлоропластите изпълняват множество функции. Наред с другото, синтезата на аминокиселини, нуклеотиди и мастни киселини. Както и производството на хормони, витамини и други вторични метаболити, и участие в усвояването на азот и сяра.

В по-висшите растения нитратите са един от основните източници на наличен азот. В действителност, в хлоропластите настъпва процесът на превръщане на нитрита в амоняк с участието на нитрит-редуктаза.

Хлоропластите генерират серия от метаболити, които допринасят за естествена превенция срещу различни патогени, като насърчават адаптирането на растенията към неблагоприятни условия като стрес, излишна вода или високи температури. По същия начин, производството на хормони влияе върху извънклетъчната комуникация.

По този начин, хлоропластите взаимодействат с други клетъчни компоненти, или чрез молекулни емисии, или чрез физически контакт, както се случва между гранулите в стромата и тилакоидната мембрана..

препратки

  1. Атлас на растителна и хистология на животните. Клетката Хлоропласти. Катедра на функционалната биология и здравните науки. Биологически факултет. Университет на Виго Възстановен в: mmegias.webs.uvigo.es
  2. Леон Патриша и Гевара-Гарсия Артуро (2007) Хлоропластът: ключова органела в живота и в използването на растенията. Биотехнология V 14, CS 3, Indd 2. Взето от: ibt.unam.mx
  3. Хименес Гарсия Луис Фелипе и търговец Лариос Орацио (2003) Клетъчна и молекулярна биология. Образование в Пиърсън. Мексико ISBN: 970-26-0387-40.
  4. Кембъл Нийл А., Мичъл Лорънс Г. и Рийс Джейн Б. (2001) Биология: концепции и връзки. Трето издание. Образование в Пиърсън. Мексико ISBN: 968-444-413-3.
  5. Садава Давид и Първи Уилям Х. (2009) Живот: Науката за биологията. 8то издание. Редакция Медика Панамерикана. Буенос Айрес ISBN: 978-950-06-8269-5.