Kandungan
- Apa yang Di dalam Chloroplast - Struktur Chloroplast
- Fungsi Ribosom Chloroplast dan Thylkaoids
- Chlorophyll: Sumber Tenaga Chloroplast
- Membran Kloroplast dan Ruang Intermembrane
- Sistem Thylakoid
- Stroma dan Asal Chloroplast DNA
- Pembaikan Karbon dalam Reaksi Gelap
Chloroplasts adalah rumah api tumbuhan kecil yang menangkap tenaga cahaya untuk menghasilkan kanji dan gula yang pertumbuhan tumbuhan bahan api.
Mereka ditemui di dalam sel tumbuhan di daun tumbuhan dan dalam alga hijau dan merah serta dalam cyanobacteria. Chloroplasts membenarkan tumbuh-tumbuhan menghasilkan bahan kimia kompleks yang diperlukan untuk hidup dari bahan mudah dan tidak organik seperti karbon dioksida, air dan mineral.
Sebagai penghasil makanan autotrophs, tumbuhan membentuk asas rantaian makanan, yang menyokong semua pengguna peringkat tinggi seperti serangga, ikan, burung dan mamalia sehingga manusia.
Kloroplas sel seperti kilang kecil yang menghasilkan bahan api. Dengan cara ini, kloroplasnya dalam sel tumbuhan hijau yang menjadikan kehidupan di Bumi mungkin.
Apa yang Di dalam Chloroplast - Struktur Chloroplast
Walaupun kloroplas adalah mikroskopik di dalam sel-sel tumbuhan kecil, mereka mempunyai struktur yang kompleks yang membolehkan mereka menangkap tenaga cahaya dan menggunakannya untuk memasang karbohidrat pada tahap molekul.
Komponen struktur utama adalah seperti berikut:
Fungsi Ribosom Chloroplast dan Thylkaoids
Ribosom adalah kumpulan protein dan nukleotida yang menghasilkan enzim dan molekul kompleks lain yang diperlukan oleh kloroplas.
Mereka hadir dalam jumlah besar di seluruh sel hidup dan menghasilkan bahan sel yang kompleks seperti protein mengikut arahan daripada molekul kod genetik RNA.
Thylakoid tertanam dalam stroma. Dalam tumbuh-tumbuhan mereka membentuk cakera tertutup yang disusun dalam susunan yang dipanggil grana, dengan timbunan tunggal yang dipanggil granum. Mereka terdiri daripada membran thylakoid yang mengelilingi lumen, bahan asid berair yang mengandungi protein dan memudahkan reaksi kimia kloroplas.
Lamellae bentuk pautan antara cakera grana, menyambungkan lumen dari susunan yang berbeza.
Bahagian sensitif cahaya fotosintesis berlaku pada membran thylakoid di mana klorofil menyerap tenaga cahaya dan mengubahnya menjadi tenaga kimia yang digunakan oleh tumbuhan.
Chlorophyll: Sumber Tenaga Chloroplast
Chlorophyll adalah a photoreceptor pigmen yang terdapat dalam semua kloroplas.
Apabila cahaya menyerang daun tumbuhan atau permukaan alga, ia menembusi kloroplas dan mencerminkan membran thylakoid. Terjejas oleh cahaya, klorofil dalam membran membekalkan elektron yang digunakan oleh kloroplas untuk tindak balas kimia selanjutnya.
Klorofil dalam tumbuh-tumbuhan dan alga hijau terutamanya klorofil hijau yang dipanggil chlorophyll a, jenis yang paling biasa. Ia menyerap cahaya merah jingga biru dan kemerahan sambil mencerminkan cahaya hijau, memberikan tanaman mereka warna hijau ciri.
Jenis klorofil yang lain adalah jenis b melalui e, yang menyerap dan mencerminkan warna yang berbeza.
Jenis klorofil b, contohnya, terdapat dalam alga dan menyerap beberapa cahaya hijau sebagai tambahan kepada warna merah. Penyerapan cahaya hijau ini mungkin disebabkan oleh organisma-organisma yang berkembang berhampiran permukaan laut kerana cahaya hijau dapat menembus hanya jarak dekat ke dalam air.
Lampu merah boleh bergerak jauh di bawah permukaan.
Membran Kloroplast dan Ruang Intermembrane
Chloroplasts menghasilkan karbohidrat seperti glukosa dan protein kompleks yang diperlukan di tempat lain di dalam sel tumbuhan.
Bahan-bahan ini mesti dapat keluar dari kloroplas dan menyokong metabolisme sel dan metabolisme am. Pada masa yang sama, kloroplas memerlukan bahan yang dihasilkan di tempat lain di dalam sel.
Membran chloroplast mengawal pergerakan molekul masuk dan keluar dari kloroplas dengan membolehkan molekul kecil lulus semasa menggunakan mekanisme pengangkutan khas untuk molekul besar. Kedua-dua membran dalaman dan luaran adalah semi-telap, membenarkan penyebaran molekul dan ion kecil.
Bahan-bahan ini menyeberangi ruang intermembrane dan menembusi membran separuh telap.
Molekul besar seperti protein kompleks disekat oleh kedua-dua membran. Sebaliknya, bagi bahan-bahan yang kompleks, mekanisme pengangkutan khas tersedia untuk membolehkan bahan-bahan tertentu menyeberang kedua-dua membran sementara yang lain disekat.
Membran luar mempunyai kompleks protein translocation untuk mengangkut bahan-bahan tertentu di seluruh membran, dan membran dalaman mempunyai kompleks yang sepadan dan serupa untuk peralihan khususnya.
Mekanisme pengangkutan terpilih ini sangat penting kerana membran dalaman mensintesis lipid, asid lemak dan karotenoid yang diperlukan untuk metabolisme chloroplasts sendiri.
Sistem Thylakoid
Membran thylakoid adalah bahagian thylakoid yang aktif dalam tahap pertama fotosintesis.
Dalam tumbuh-tumbuhan, membran thylakoid umumnya terbentuk, kurung nipis atau cakera yang ditumpuk di grana dan berada di tempat, dikelilingi oleh cecair stroma.
Susunan thylakoids dalam susunan heliks membolehkan pembungkusan ketat thylakoids dan struktur permukaan yang kompleks dan tinggi membran thylakoid.
Untuk organisma yang lebih mudah, thylakoids mungkin bentuk tidak teratur dan boleh terapung. Dalam setiap kes, cahaya yang menampakkan membilil thylakoid memulakan tindak balas cahaya dalam organisma.
Tenaga kimia yang dikeluarkan oleh klorofil digunakan untuk membahagi molekul air ke dalam hidrogen dan oksigen. Oksigen digunakan oleh organisma untuk pernafasan atau dilepaskan ke atmosfera sementara hidrogen digunakan dalam pembentukan karbohidrat.
Karbon untuk proses ini berasal dari karbon dioksida dalam proses yang dipanggil penetapan karbon.
Stroma dan Asal Chloroplast DNA
Proses fotosintesis terdiri daripada dua bahagian: tindak balas yang bergantung kepada cahaya yang bermula dengan cahaya yang berinteraksi dengan klorofil dan reaksi gelap (aka reaksi bebas cahaya) yang membetulkan karbon dan menghasilkan glukosa.
Reaksi cahaya hanya berlaku pada siang hari apabila tenaga cahaya menyerang tumbuhan manakala tindak balas gelap boleh berlaku pada bila-bila masa. Reaksi cahaya bermula di membran thylakoid sementara penetapan karbon reaksi gelap berlaku di stroma, cairan seperti jelly yang mengelilingi thylakoids.
Di samping menganjurkan reaksi gelap dan thylakoids, stroma mengandungi DNA chloroplast dan ribosom chloroplast.
Akibatnya, kloroplas mempunyai sumber tenaga sendiri dan boleh membiak sendiri, tanpa bergantung kepada pembahagian sel.
Belajar tentang organel sel yang berkaitan dalam sel eukariotik: sel membran dan dinding sel.
Keupayaan ini dapat dikesan kembali kepada evolusi sel mudah dan bakteria. Cyanobacterium mestilah memasuki sel awal dan dibenarkan tinggal kerana susunannya menjadi satu yang saling menguntungkan.
Dalam masa, cyanobacterium berkembang menjadi organel kloroplast.
Pembaikan Karbon dalam Reaksi Gelap
Penetapan karbon di stroma kloroplas berlaku selepas air dipecah menjadi hidrogen dan oksigen semasa tindak balas cahaya.
Proton dari atom hidrogen dipam ke dalam lumen di dalam thylakoids, menjadikannya berasid. Dalam tindak balas gelap fotosintesis, proton meresap keluar dari lumen ke stroma melalui enzim yang dipanggil ATP synthase.
Penyebaran proton ini melalui synthase ATP menghasilkan ATP, sebuah kimia penyimpanan tenaga untuk sel-sel.
Enzim ini RuBisCO terdapat dalam stroma dan membetulkan karbon dari CO2 untuk menghasilkan molekul karbohidrat enam karbon yang tidak stabil.
Apabila molekul yang tidak stabil runtuh, ATP digunakan untuk mengubahnya menjadi molekul gula mudah. Karbohidrat gula boleh digabungkan untuk membentuk molekul yang lebih besar seperti glukosa, fruktosa, sukrosa dan kanji, yang semuanya boleh digunakan dalam metabolisme sel.
Apabila karbohidrat terbentuk pada akhir proses fotosintesis, kloroplas tumbuhan telah menghilangkan karbon dari atmosfera dan menggunakannya untuk mencipta makanan untuk tumbuhan dan, akhirnya, untuk semua benda hidup lain.
Selain membentuk asas rantai makanan, fotosintesis dalam tumbuhan mengurangkan jumlah gas rumah kaca dioksida di atmosfera. Dengan cara ini, tumbuhan dan alga, melalui fotosintesis dalam kloroplas mereka, membantu mengurangkan kesan perubahan iklim dan pemanasan global.