Granas īpašības, struktūra un funkcijas



The granas ir struktūras, kas radušās, veidojot tilakoidus, kas atrodas augu šūnu hloroplastos. Šajās struktūrās ir fotosintētiskie pigmenti (hlorofils, karotinoīdi, ksantofils) un dažādi lipīdi. Papildus proteīniem, kas ir atbildīgi par enerģijas ražošanu, piemēram, ATP sintetāze.

Šajā sakarā tilakoidi ir saplacinātas vezikulas, kas atrodas hloroplastu iekšējā membrānā. Šajās struktūrās gaismas uztveršana tiek veikta fotosintēzes un fotofosforilācijas reakcijām. Savukārt granulās sakrauti un veidoti tilakoidi ir iemērkti hloroplastu stromā..

Stromas gadījumā tilakoidu skursteņi ir savienoti ar stroma lamelēm. Šie savienojumi parasti pāriet no granuma caur stromu līdz blakus esošajam granam. Savukārt centrālo ūdens zonu, ko sauc par thylakoid lūmenu, ieskauj thylakoid membrāna.

Augšējās plāksnēs atrodas divas fotosistēmas (I un II sistēma). Katra sistēma satur fotosintētiskos pigmentus un virkni proteīnu, kas spēj pārnest elektronus. Granā atrodas fotosistēma II, kas atbild par gaismas enerģijas uztveršanu ne-cikliska elektrona transporta pirmajos posmos.

Indekss

  • 1 Raksturojums
  • 2 Struktūra
  • 3 Funkcijas
    • 3.1 Fotosintēzes fāzes 
    • 3.2 Citas funkcijas 
  • 4 Atsauces

Funkcijas

Neil A. Campbell, autors Bioloģija: jēdzieni un attiecības (2012), grana ir hloroplastu saules enerģijas paketes. Izveidot vietas, kur hlorofils slazdo saules enerģiju.

Grana-vienskaitlis, granum- tie nāk no hloroplastu iekšējām membrānām. Šīs konstrukcijas padziļināto pāļu formā satur virkni riņķveida nodalījumu, kas ir plānas un cieši iepakotas: \ t.

Lai izmantotu savu funkciju II fotosistēmā, rētaudi tylakoidās membrānas iekšpusē satur proteīnus un fosfolipīdus. Papildus hlorofilam un citiem pigmentiem, kas fotosintēzes procesā uztver gaismu.

Faktiski granas thylakoids savienojas ar citām granām, veidojot hloroplastā augsti attīstītu membrānu tīklu, kas ir līdzīgs endoplazmatiskā retikulāta tīklam..

Grana ir suspendēta šķidrumā, ko sauc par stromu, kam ir ribosomas un DNS, ko izmanto, lai sintezētu dažus proteīnus, kas veido hloroplastu..

Struktūra

Granuma struktūra ir funkcija, kas saistīta ar tylakoidu grupēšanu hloroplastā. Granu veido disku veida membrānu tilakoidu kaudze, kas iegremdēta hloroplastas stromā..

Patiešām, hloroplastos ir iekšējā membrāna sistēma, kas augstākajos augos ir apzīmēta kā grana-tilakoids, kas veidojas no aploksnes iekšējās membrānas..

Katrā hloroplastā parasti tiek aprēķināts mainīgs skaits granulu, starp 10 un 100. Granas ir savstarpēji saistītas ar stromāliem tylakoīdiem, starpkristālu tylakoīdiem vai biežāk lamellām..

Granuma izpēte ar pārraides elektronu mikroskopu (MET) ļauj noteikt granulas, ko sauc par kvantomāmām. Šie graudi ir fotosintēzes morfoloģiskās vienības.

Līdzīgi, tilakoida membrāna satur dažādus proteīnus un fermentus, tostarp fotosintētiskos pigmentus. Šīm molekulām ir spēja absorbēt fotonu enerģiju un uzsākt fotokemiskās reakcijas, kas nosaka ATP sintēzi..

Funkcijas

Grana kā hloroplastu sastāvdaļu struktūra veicina un mijiedarbojas fotosintēzes procesā. Tātad, hloroplasti ir enerģiju pārveidojoši organeli.

Hloroplastu galvenā funkcija ir saules gaismas elektromagnētiskās enerģijas pārveidošana ķīmisko saišu enerģijā. Šajā procesā piedalās hlorofils, ATP sintetāze un ribulozes bisfosfāta karboksilāze / oksigenāze (Rubisco)..

Fotosintēzei ir divas fāzes:

  • Gaismas fāze saules gaismas klātbūtnē, kur notiek gaismas enerģijas pārveidošana par protonu gradientu, kas tiks izmantots ATP sintēzes un NADPH ražošanai..
  • Tumšā fāze, kas neprasa tiešas gaismas klātbūtni, tomēr, ja tā prasa gaismas fāzē veidotos produktus. Šī fāze veicina CO2 fiksāciju fosfātu cukuru veidā ar trim oglekļa atomiem.

Fotosintēzes reakcijas veic molekula ar nosaukumu Rubisco. Gaismas fāze notiek tylakoid membrānā un tumšajā fāzē stromā.

Fotosintēzes fāzes 

Fotosintēzes process izpilda šādas darbības:

1) Fotosistēma II pārrauj divas ūdens molekulas, kuru izcelsme ir O2 molekula un četri protoni. Četri elektroni izdalās hlorofilos, kas atrodas šajā fotosistēmā II. Atdalot citus elektronus, kas iepriekš izgaismoti ar gaismu un atbrīvoti no fotosistēmas II.

2) izlaistie elektroni nonāk plastoquinone, kas dod tos citohroma b6 / f. Ar elektronu uztverto enerģiju, tas ievada 4 protonus tylakoidā.

3) citohroma b6 / f komplekss nodod elektronus plastocianīnam, un tas ir fotosistēmas kompleksam I. Ar hlorofilu absorbētās gaismas enerģiju tā var atkārtoti paaugstināt elektronu enerģiju..

Saistībā ar šo kompleksu ir ferredoksīns-NADP + reduktāze, kas modificē NADP + NADPH, kas paliek stromā. Tāpat protilus, kas piesaistīti tilakoidam un stromai, veido gradientu, kas spēj ražot ATP.

Šādā veidā gan NADPH, gan ATP piedalās Calvin ciklā, kas tiek izveidots kā vielmaiņas ceļš, kur CO2 nosaka RUBISCO. Kulminācija ir fosfollicerāta molekulu ražošana no ribulozes 1,5-bisfosfāta un CO2.

Citas funkcijas 

No otras puses, hloroplasti veic vairākas funkcijas. Cita starpā ir aminoskābju, nukleotīdu un taukskābju sintēze. Kā arī hormonu, vitamīnu un citu sekundāro metabolītu ražošana un piedalīšanās slāpekļa un sēra asimilācijā.

Augstākajos augos nitrāts ir viens no galvenajiem pieejamajiem slāpekļa avotiem. Patiešām, hloroplastos notiek nitrīta pārveidošanās par amoniju, piedaloties nitrīta reduktāzei..

Hloroplasti rada virkni metabolītu, kas kā dabiskās profilakses līdzekli veicina dažādu patogēnu veidošanos, veicinot augu pielāgošanos tādiem nelabvēlīgiem apstākļiem kā stress, lieko ūdeni vai augstas temperatūras. Tāpat hormonu ražošana ietekmē ekstracelulāro saziņu.

Tādējādi hloroplasti mijiedarbojas ar citām šūnu sastāvdaļām, izmantojot molekulāras emisijas vai fizisku kontaktu, kā tas notiek starp granulām stromā un tylakoid membrānā..

Atsauces

  1. Augu un dzīvnieku histoloģijas atlants. Šūna Hloroplasti Dept. funkcionālo bioloģiju un veselības zinātnes. Bioloģijas fakultāte. Vigo Universitāte Atgūts: mmegias.webs.uvigo.es
  2. Leon Patricia un Guevara-García Arturo (2007) Hloroplasts: būtisks orgāns dzīvē un augu lietošanā. Biotehnoloģija V 14, CS 3, Indd 2. Saturs iegūts no: ibt.unam.mx
  3. Jiménez García Luis Felipe un tirgotājs Larios Horacio (2003) Cellular and Molecular Biology. Pearson Education. Meksika ISBN: 970-26-0387-40.
  4. Campbell Niel A., Mitchell Lawrence G. un Reece Jane B. (2001) Bioloģija: jēdzieni un attiecības. 3. izdevums. Pearson Education. Meksika ISBN: 968-444-413-3.
  5. Sadava David & Purves William H. (2009) Life: Bioloģijas zinātne. 8. izdevums. Redakcijas Medica Panamericana. Buenosairesa ISBN: 978-950-06-8269-5.