Фотосинтез происходит в эукариотическая клетка структуры, называемые хлоропластами. Хлоропласт является типом растительная клетка органелла известна как пластид. Пластиды помогают в хранении и сборе необходимых веществ для производства энергии. Хлоропласт содержит зеленый пигмент хлорофилл, который поглощает энергию света для фотосинтеза. Следовательно, название хлоропласт указывает на то, что эти структуры являются хлорофиллсодержащими пластидами.
подобно митохондрииХлоропласты имеют свои ДНК, несут ответственность за выработку энергии и размножаются независимо от остальной части клетки посредством процесса деления, подобного бактериальному двойное деление. Хлоропласты также несут ответственность за производство аминокислоты и липид компоненты, необходимые для производства мембран хлоропластов. Хлоропласты также можно найти в других фотосинтезирующие организмы, такие как водоросли и цианобактерии.
Завод Хлоропласты
Растительные хлоропласты обычно встречаются в охране
ячейки находится на заводе уходит. Охранные клетки окружают крошечные поры, называемые устьицаоткрывая и закрывая их, чтобы обеспечить газообмен, необходимый для фотосинтеза. Хлоропласты и другие пластиды развиваются из клеток, называемых пропластидами. Пропластиды - это незрелые, недифференцированные клетки, которые развиваются в различные типы пластид. Пропластид, который превращается в хлоропласт, делает это только в присутствии света. Хлоропласты содержат несколько различных структур, каждая из которых имеет специализированные функции.Структуры хлоропластов включают в себя:
- Мембранный конверт: содержит внутренний и внешний липидный бислой мембраны, которые действуют как защитные покрытия и сохраняют структуры хлоропластов закрытыми. Внутренняя мембрана отделяет строму от межмембранного пространства и регулирует прохождение молекул в и из хлоропласта.
- Межмембранное пространство: пространство между наружной мембраной и внутренней мембраной.
- Тилакоидная система: внутренняя мембранная система, состоящая из сплюснутых мешковидных мембранных структур, называемых тилакоиды которые служат местом преобразования световой энергии в химическую энергию.
- Тилакоид Люмен: отсек внутри каждого тилакоида.
- Грана (единственная гранула): плотно уложенные стопки тилакоидных мешочков (от 10 до 20), которые служат местом преобразования световой энергии в химическую энергию.
- Строма: плотная жидкость внутри хлоропласта, которая лежит внутри оболочки, но вне тилакоидной мембраны. Это сайт конверсии углекислого газа в углеводы (Сахар).
- Хлорофилл: зеленый фотосинтетический пигмент в гране хлоропласта, который поглощает энергию света.
Функция хлоропласта в фотосинтезе
Роберт Маркус / Научная фототека / Getty Images
В процессе фотосинтеза солнечная энергия Солнца преобразуется в химическую энергию. Химическая энергия хранится в форме глюкоза (Сахар). Углекислый газ, вода и солнечный свет используются для производства глюкозы, кислорода и воды. Фотосинтез происходит в два этапа. Эти стадии известны как стадия светлой реакции и стадия темной реакции.
стадия легкой реакции происходит в присутствии света и происходит в гране хлоропластов. Основной пигмент, используемый для преобразования энергии света в химическую энергию, хлорофилл а. Другие пигменты, участвующие в поглощении света, включают хлорофилл В, ксантофилл и каротин. На стадии световой реакции солнечный свет преобразуется в химическая энергия в виде ATP (молекула, содержащая свободную энергию) и NADPH (молекула, несущая электроны высокой энергии). Белковые комплексы в тилакоидной мембране, известные как фотосистема I и фотосистема II, обеспечивают преобразование энергии света в химическую энергию. И АТФ, и НАДФН используются на стадии темной реакции для производства сахара.
темная стадия реакции также известен как этап фиксации углерода или Цикл Кальвина. Темные реакции возникают в строме. Строма содержит ферменты, которые облегчают ряд реакций, в которых для выработки сахара используются АТФ, НАДФН и диоксид углерода. Сахар может храниться в виде крахмала, используемого во время дыханиеили используется при производстве целлюлозы.
Основные функции хлоропластов
- Хлоропласты содержат хлорофилл органеллы встречается в растениях, водорослях и цианобактериях. Фотосинтез происходит в хлоропластах.
- Хлорофилл - это зеленый фотосинтетический пигмент в гране хлоропласта, который поглощает энергию света для фотосинтеза.
- Хлоропласты находятся в листьях растений, окруженных защитными клетками. Эти клетки открывают и закрывают крошечные поры, обеспечивая газообмен, необходимый для фотосинтеза.
- Фотосинтез происходит в две стадии: стадия светлой реакции и стадия темной реакции.
- АТФ и НАДФН образуются на стадии легкой реакции, которая происходит внутри грана хлоропласта.
- На стадии темной реакции или цикла Кальвина АТФ и НАДФН, полученные на стадии светлой реакции, используются для образования сахара. Эта стадия происходит в строме растений.
Источник
Купер, Джеффри М. "Хлоропласты и другие пластиды." Клетка: молекулярный подход, 2-е изд., Сандерленд: Sinauer Associates, 2000,