Хлоропласти: роль у процесі фотосинтезу та структура

Фотосинтез відбувається у еукаріотичних клітинних структурах, званих хлоропластами. Хлоропласт – це тип органели рослинних клітин, відомий як зелені пластиди. Пластиди допомагають зберігати та збирати необхідні речовини для виробництва енергії. Хлоропласт містить зелений пігмент, який називається хлорофілом, який поглинає світлову енергію для процесу фотосинтезу. Отже, назва хлоропласт вказує на те, що ці органели є хлорофілсодержащіе пластиди.

Подібно до мітохондрій, хлоропласти мають свою власну ДНК, відповідальні за виробництво енергії і відтворюються незалежно від решти клітини за допомогою процесу поділу, подібного до бактеріального бінарного поділу. Вони також відповідальні за виробництво амінокислот та ліпідних компонентів, необхідних для виробництва хлоропластів. Хлоропласти також зустрічаються в клітинах інших фотосинтезуючих організмів, таких як водорості.

Хлоропласт: структура

Хлоропласти зазвичай зустрічаються в охоронних клітинах, розташованих у листі рослин. Охоронні клітини оточують крихітні пори, звані продихами, відкриваючи і закриваючи їх, щоб забезпечити необхідний для фотосинтезу газообмін. Хлоропласти та інші пластиди розвиваються з клітин, званих пропластидами, які є незрілими, недиференційованими клітинами, що розвиваються у різні типи пластид. Пропластид, що розвивається в хлоропласт, здійснює цей процес лише за світла. Хлоропласти містять кілька різних структур, кожна з яких має спеціалізовані функції. Основні структури хлоропласту включають:

• Мембрана містить внутрішні і зовнішні ліпідні двошарові оболонки, які виступають як захисні покриття і зберігають замкнуті структури хлоропластів. Внутрішня мембрана відокремлює строму від міжмембранного простору та регулює проходження молекул в/з хлоропласту.
• Міжмембранний простір - простір між зовнішньою та внутрішньою мембранами.
• Тілакоїдна система - внутрішня система мембран, що складається зі сплющених мішкоподібних мембранних структур, званих тілакоїдами, які служать місцями перетворення енергії світла в хімічну енергію.
• Тилакоїд з просвітом (люменом) - відсік у кожному тилакоїді.
• Грана - щільні шаруваті стоси тилакоїдних мішків (10-20), які є місцями перетворення енергії світла в хімічну енергію.
• Строма - щільна рідина всередині хлоропласту, що містить всередині оболонки, але поза тилакоїдною мембраною. Тут відбувається конверсія вуглекислого газу у вуглеводи (цукри).
• Хлорофіл – зелений фотосинтетичний пігмент у хлоропласт-грані, що поглинає світлову енергію.

Хлоропласт: фотосинтез

При фотосинтезі енергія сонячного світла перетворюється на хімічну енергію. Хімічна енергія зберігається як глюкози (цукри). Двоокис вуглецю, вода та сонячне світло використовуються для виробництва глюкози, кисню та води. Фотосинтез відбувається у два етапи: світлова фаза та темнова фаза.

Світлова фаза фотосинтезу протікає лише за наявності світла і відбувається усередині хлоропластової грани. Первинним пігментом, що використовується для перетворення світлової енергії в хімічну, є хлорофіл. Інші пігменти, що беруть участь у поглинанні світла, включають хлорофіл b, ксантофіл і каротин.Під час світлової фази сонячне світло перетворюється на хімічну енергію у вигляді АТФ (молекули, що містить вільну енергію) і НАДФ (молекула, що несе електрони високої енергії).

І АТФ, і НАДФ використовують під час темнової фази щоб одержати цукру. Темнова фаза фотосинтезу, також відома як етап фіксації вуглецю або цикл Кальвіна. Реакції на цій стадії виникають у стромі. Строма містить ферменти, які полегшують серію реакцій, що використовують АТФ, НАДФ та вуглекислий газ для отримання цукру. Цукор може зберігатися у вигляді крохмалю, який використовується під час дихання або при виробництві целюлози.

Функція хлоропластів у процесі фотосинтезу

Фотосинтез відбувається у еукаріотичних клітинних структурах, які називаються хлоропластами. Хлоропласт є тип органели рослинної клітини, відомий як пластид. Пластиди допомагають у зберіганні та збиранні необхідних речовин для виробництва енергії. Хлоропласт містить зелений пігмент під назвою хлорофіл, який поглинає світлову енергію для фотосинтезу. Отже, назва хлоропласт вказує на те, що ці структури є хлорофіл містять пластидами.

Подібно до мітохондрій, хлоропласти мають свою власну ДНК, відповідають за виробництво енергії і розмножуються незалежно від решти клітини за допомогою процесу поділу, аналогічного бактеріальному двійковому поділу. Хлоропласти також відповідають за виробництво амінокислот та ліпідних компонентів, необхідних для виробництва мембран хлоропластів.Хлоропласти можна також знайти в інших фотосинтетичних організмах, таких як водорості та ціанобактерії.

Хлоропласти Рослин

Хлоропласти рослин зазвичай перебувають у захисних клітинах, розташованих у листі рослин.Захисні клітини оточують крихітні пори, звані продихами, відкриваючи і закриваючи їх, щоб забезпечити газообмін, необхідний для фотосинтезу. Хлоропласти та інші пластиди розвиваються із клітин, званих пропластидами. Пропластиди-це незрілі, недиференційовані клітини, що розвиваються у різні типи пластидів. Пропластиди, що розвивається у хлоропласт, робить це лише у присутності світла. Хлоропласти містять кілька різних структур, кожна з яких має спеціалізовані функції.

Хлоропластні структури включають:

• Оболонка мембрани: містить внутрішні та зовнішні ліпідні двошарові мембрани, які діють як захисні покриття та утримують структури хлоропласту в закритому стані. Внутрішня мембрана відокремлює строму від міжмембранного простору та регулює проходження молекул у хлоропласт та з нього.
• Міжмембранний простір: простір між зовнішньою мембраною та внутрішньою мембраною.
• Система Thylakoid: внутрішня мембранна система, що складається з сплощених мішковидних мембранних структур, званих тілакоїдами, які служать як місця перетворення світлової енергії в хімічну енергію.
• ЛюменThylakoid: відсік всередині кожного тилакоіду.
• Grana (сингулярний гранум): густо шаруваті штабелі тилакоїдних мішків (від 10 до 20), які служать місцями перетворення світлової енергії на хімічну.
• Строма: щільна рідина всередині хлоропласту, яка знаходиться всередині оболонки, але поза тилакоїдною мембраною. Це ділянка перетворення вуглекислого газу на вуглеводи (цукор).
• Хлорофіл: зелений фотосинтетичний пігмент всередині грана хлоропласту, який поглинає світлу енергію.

Функція хлоропластів у процесі фотосинтезу

Robert Markus/Наукова Фотобібліотека/Getty Images

У процесі фотосинтезу сонячна енергія Сонця перетворюється на хімічну енергію. Хімічна енергія зберігається як глюкози (цукри). Вуглекислий газ, вода та сонячне світло використовуються для виробництва глюкози, кисню та води. Фотосинтез відбувається у два етапи. Ці стадії відомі як світла стадія реакції та темна стадія реакції.

Стадія світлової реакції протікає у присутності світла і відбувається усередині хлоропласту грана. Основним пігментом, що використовується для перетворення світлової енергії на хімічну, є хлорофіл А. Інші пігменти, що беруть участь у поглинанні світла, включають хлорофіл b, ксантофіл і каротин. На стадії світлової реакції сонячне світло перетворюється на хімічну енергію у вигляді АТФ (вільна енергія, що містить молекулу) і NADPH (високоенергетична електрон-несуча молекула). Білкові комплекси в межах тилакоїдної мембрани, відомі як фотосистема I та фотосистема II, опосередковують перетворення світлової енергії на хімічну енергію. І АТФ, і НАДФН використовуються у темній стадії реакції для отримання цукру.

Темна стадія реакції також відома як стадія фіксації вуглецю або цикл Кельвіна. У стромі виникають темні реакції. Строма містить ензими, які полегшують серію реакцій, які використовують ATP, NADPH, і вуглекислий газ для того, щоб зробити цукор. Цукор може зберігатися у вигляді крохмалю, який використовується при диханні, або використовуватися у виробництві целюлози.

Функції Хлоропласту

Хлоропласти-це хлорофіл містять органели, виявлені в рослинах, водоростях та ціанобактеріях. Фотосинтез відбувається у хлоропластах.

Хлорофіл-це зелений фотосинтетичний пігмент всередині грана хлоропласту, який поглинає світлову енергію для фотосинтезу.

Хлоропласти перебувають у листі рослин, оточених захисними клітинами. Ці клітини відкривають і закривають крихітні пори, що дозволяє здійснювати газообмін, необхідний фотосинтезу.

Фотосинтез відбувається у два етапи: світла стадія реакції та темна стадія реакції.

АТФ та НАДФН утворюються на стадії світлової реакції, яка відбувається в хлоропластній гранули.

У темній стадії реакції або циклі Кальвіна, АТФ та НАДФН, вироблені під час Світлої стадії реакції, використані до виробленого цукру. Ця стадія відбувається у стромі рослини.

• Теги
• #Репетиторпобіології
• #Функція
• #хлоропластів
• #в
• #процесі
• #фотосинтеза

Якщо матеріал був корисним та цікавим, залишайте реакції (лайки та коментарі). Зворотній зв'язок дуже важливий!