NộI Dung
- Cơ bản về lục lạp
- Nguồn gốc của lục lạp
- Định nghĩa Thylakoid
- Không gian và cấu trúc của thylakoid
- Thylakoids và quang hợp
- Hóa trị
Lục lạp là các bào quan liên kết màng có trong thực vật xanh và tảo. Chúng có chứa chất diệp lục, sinh hóa được thực vật sử dụng để quang hợp, giúp chuyển đổi năng lượng từ ánh sáng thành năng lượng hóa học cung cấp năng lượng cho các hoạt động của cây.
Ngoài ra, lục lạp có chứa DNA và giúp một sinh vật tổng hợp protein và axit béo. Chúng chứa các cấu trúc giống như đĩa, đó là màng gọi là thylakoids.
Cơ bản về lục lạp
Lục lạp có chiều dài khoảng 4 đến 6 micron. Chất diệp lục trong lục lạp làm cho thực vật và tảo xanh. Ngoài màng thylakoid, mỗi lục lạp có màng ngoài và trong và một số loài có lục lạp có màng bổ sung.
Chất lỏng giống như gel bên trong lục lạp được gọi là stroma. Một số loài tảo có thành tế bào giữa màng trong và ngoài gồm các phân tử có chứa đường và axit amin. Phần bên trong lục lạp có chứa các cấu trúc khác nhau, bao gồm các plasmid DNA, không gian thylakoid và ribosome, là những nhà máy sản xuất protein nhỏ.
Nguồn gốc của lục lạp
Người ta tin rằng lục lạp và ty thể có liên quan phần nào, đã từng là "sinh vật" của riêng họ, có thể nói như vậy. Các nhà khoa học tin rằng đôi khi trong lịch sử đầu tiên của sự sống, các sinh vật giống như vi khuẩn đã nhấn chìm những gì chúng ta gọi là lục lạp và kết hợp chúng vào tế bào như một cơ quan.
Đây được gọi là "lý thuyết nội sinh". Lý thuyết này được hỗ trợ bởi thực tế là lục lạp và ty thể chứa DNA của chính họ. Đây có thể là "phần còn lại" từ thời điểm chúng là "sinh vật" của chính chúng bên ngoài một tế bào.
Bây giờ, hầu hết các DNA này không được sử dụng, nhưng một số DNA lục lạp rất cần thiết cho các protein và chức năng của thylakoid. Ước tính có khoảng 28 gen trong lục lạp cho phép nó hoạt động bình thường.
Định nghĩa Thylakoid
Thylakoids là dạng phẳng, giống như đĩa được tìm thấy trong lục lạp. Chúng trông giống như các đồng tiền xếp chồng lên nhau. Chúng chịu trách nhiệm tổng hợp ATP, quang phân nước và là thành phần của chuỗi vận chuyển điện tử.
Chúng cũng có thể được tìm thấy trong vi khuẩn lam cũng như trong lục lạp thực vật và tảo.
Không gian và cấu trúc của thylakoid
Thylakoids trôi nổi tự do trong stroma lục lạp ở một nơi gọi là không gian thylakoid. Ở thực vật bậc cao, chúng tạo thành một cấu trúc gọi là granum giống như một đống tiền xu cao từ 10 đến 20. Màng kết nối các grana khác nhau với nhau theo mô hình xoắn ốc, mặc dù một số loài có grana nổi tự do.
Màng thylakoid bao gồm hai lớp lipid có thể chứa các phân tử phốt pho và đường. Chất diệp lục được nhúng trực tiếp vào màng thylakoid, bao quanh vật liệu nước được gọi là ống thông thylakoid.
Thylakoids và quang hợp
Một thành phần diệp lục thylakoid sườn là những gì làm cho quang hợp có thể. Chất diệp lục này là thứ mang lại cho cây và tảo xanh màu của chúng. Quá trình bắt đầu với việc tách nước để tạo ra nguồn nguyên tử hydro để sản xuất năng lượng, trong khi oxy được giải phóng dưới dạng chất thải. Đây là nguồn oxy trong khí quyển mà chúng ta thở.
Các bước tiếp theo sử dụng các ion hydro giải phóng, hoặc proton, cùng với carbon dioxide trong khí quyển để tổng hợp đường. Một quá trình gọi là vận chuyển điện tử tạo ra các phân tử lưu trữ năng lượng như ATP và NADPH. Những phân tử này cung cấp năng lượng cho nhiều phản ứng sinh hóa học của sinh vật.
Hóa trị
Một chức năng khác của thylakoid là chemiosmosis, giúp duy trì độ pH axit trong lòng thylakoid. Trong hóa học, thylakoid sử dụng một phần năng lượng được cung cấp bởi sự vận chuyển điện tử để di chuyển các proton từ màng đến màng phổi. Quá trình này tập trung số lượng proton trong lòng ống theo hệ số khoảng 10.000.
Những proton này chứa năng lượng được sử dụng để chuyển đổi ADP thành ATP. Enzyme ATP synthase giúp chuyển đổi này. Sự kết hợp của các điện tích dương và nồng độ proton trong lòng thylakoid tạo ra một gradient điện hóa cung cấp năng lượng vật lý cần thiết cho sản xuất ATP.