Grana-kenmerken, -structuur en -functies

de granas zijn structuren die ontstaan ​​uit de clustering van thylakoïden binnen de chloroplasten van plantencellen. Deze structuren bevatten fotosynthetische pigmenten (chlorofyl, carotenoïden, xanthophyl) en verschillende lipiden. Naast de eiwitten die verantwoordelijk zijn voor de opwekking van energie, zoals ATP-synthetase.

In dit opzicht vormen thylakoïden afgeplatte vesicles die zich in het binnenmembraan van chloroplasten bevinden. In deze structuren wordt de invanging van licht uitgevoerd voor de fotosynthese en fotofosforyleringsreacties. Op hun beurt worden de thylakoïden gestapeld en gevormd in granum ondergedompeld in het stroma van de chloroplasten.

In het stroma zijn de thylakoid-stapels verbonden door stromale lamellen. Deze verbindingen gaan meestal van een granum door het stroma naar de naburige granum. Op zijn beurt wordt de centrale waterige zone genaamd thylakoid lumen omringd door het thylakoid membraan.

In de bovenste platen bevinden zich twee fotosystemen (fotosysteem I en II). Elk systeem bevat fotosynthetische pigmenten en een reeks eiwitten die in staat zijn elektronen over te brengen. In de grana bevindt zich fotosysteem II, verantwoordelijk voor het vastleggen van de lichtenergie tijdens de eerste stadia van niet-cyclisch elektronentransport.

index

• 1 Kenmerken
• 2 Structuur
• 3 functies
  • 3.1 Fasen van fotosynthese 
  • 3.2 Andere functies 
• 4 Referenties

features

Voor Neil A. Campbell, auteur van Biologie: concepten en relaties (2012), de grana zijn chloroplast-zonne-energiepakketten. Vorm de plaatsen waar chlorofyl de energie van de zon opslokt.

De grana-singulier, granum- ze zijn afkomstig van de interne membranen van de chloroplasten. Deze structuren in de vorm van verzonken palen, bevatten een reeks ronde compartimenten, dun en strak verpakt: de thylakoïden.

Om zijn functie in fotosysteem II uit te oefenen, bevat het littekenweefsel in het thylakoïde membraan eiwitten en fosfolipiden. Naast chlorofyl en andere pigmenten die licht vangen tijdens het fotosyntheseproces.

In feite, Grana een thylakoid grana verbonden met andere, de vorming van een netwerk binnen de chloroplast membraan gelijk aan het endoplasmatisch reticulum hoogontwikkelde.

De grana wordt gesuspendeerd in een vloeistof genaamd stroma, die ribosomen en DNA heeft, die worden gebruikt om enkele eiwitten te synthetiseren die de chloroplast vormen.

structuur

De structuur van de granum is een functie van de groepering van thylakoïden binnen de chloroplast. De grana wordt gevormd door een stapel schijfachtige membraneuze thylakoïden, ondergedompeld in het chloroplast stroma.

Inderdaad, chloroplasten bevatten een intern membraansysteem, in de verdiepingen wordt aangeduid als grana-thylakoiden, dat voortvloeit uit het binnenmembraan van het omhulsel.

Iedere chloroplast normaal geregistreerd granum een ​​variabel aantal tussen 10 en 100. granas met elkaar verbonden door stromale thylakoiden intergranales thylakoiden of meer algemeen lamellen.

Een verkenning van de granum met de transmissie-elektronenmicroscoop (MET) maakt de detectie mogelijk van korrels die quantosomen worden genoemd. Deze korrels zijn de morfologische eenheden van fotosynthese.

Evenzo bevat het thylakoïde membraan diverse eiwitten en enzymen, waaronder fotosynthetische pigmenten. Deze moleculen hebben het vermogen om de energie van de fotonen te absorberen en de fotochemische reacties te initiëren die de synthese van ATP bepalen.

functies

De grana als samenstellende structuur van de chloroplasten, bevordert en interageert in het proces van fotosynthese. Chloroplasten zijn dus energieomzettende organellen.

De belangrijkste functie van chloroplasten is de transformatie van de elektromagnetische energie van zonlicht in energie van chemische bindingen. Chlorofyl, ATP-synthetase en ribulosebifosfaatcarboxylase / oxygenase (Rubisco) nemen deel aan dit proces.

Fotosynthese bestaat uit twee fasen:

• Een lichte fase bij aanwezigheid van zonlicht, waarbij de omzetting van lichtenergie tot een proton gradiënt te gebruiken voor ATP synthese en NADPH productie plaatsvindt.
• Een donkere fase, die niet de aanwezigheid van direct licht vereist, echter als het de producten vereist die zijn gevormd in de lichte fase. Deze fase bevordert de fixatie van CO2 in de vorm van fosfaat suikers met drie koolstofatomen.

De reacties tijdens fotosynthese worden uitgevoerd door het molecuul Rubisco. De lichtfase vindt plaats in het thylakoïdemembraan en de donkere fase in het stroma.

Fasen van fotosynthese 

Het proces van fotosynthese voldoet aan de volgende stappen:

1) Het fotosysteem II breekt twee watermoleculen die afkomstig zijn van een molecuul O2 en vier protonen. Vier elektronen worden vrijgegeven aan de chlorofylen die zich in dit fotosysteem II bevinden. Het scheiden van andere elektronen eerder opgewekt door licht en vrijgegeven van het fotosysteem II.

2) De vrijgemaakte elektronen passeren naar een plastoquinone die hen oplevert voor cytochroom b6 / f. Met de energie gevangen door de elektronen, introduceert het 4 protonen in de thylakoid.

3) Cytochroom complex b6 / f transfers elektronen tot een plastocyaninepromotor en complex fotosysteem I. De lichtenergie geabsorbeerd door de bereikte verhoging weer de elektronenenergie chlorophyllen.

Gerelateerd aan dit complex is ferredoxine-NADP + -reductase, dat NADP + in NADPH modificeert, dat in het stroma achterblijft. Op dezelfde manier creëren protonen die aan het thylakoid en stroma zijn gebonden een gradiënt die ATP kan produceren.

Op deze manier nemen zowel NADPH als ATP deel aan de Calvin-cyclus, die is vastgesteld als een metabole route waar CO2 wordt vastgesteld door RUBISCO. Culmineert met de productie van fosfoglyceraatmoleculen uit ribulose 1,5-bisfosfaat en CO2.

Andere functies 

Aan de andere kant vervullen chloroplasten meerdere functies. Onder andere de synthese van aminozuren, nucleotiden en vetzuren. Evenals de productie van hormonen, vitamines en andere secundaire metabolieten, en deelnemen aan de assimilatie van stikstof en zwavel.

In hogere planten is nitraat een van de belangrijkste bronnen van stikstof die beschikbaar is. Inderdaad, in de chloroplasten treedt het proces van transformatie van nitriet naar ammonium op met de deelname van nitriet-reductase.

Chloroplasten genereren van een aantal metabolieten die bijdragen als middel natuurlijke preventie tegen verschillende pathogenen bevorderen aanpassing van planten om ongunstige omstandigheden zoals stress, overtollig water of hoge temperaturen. Evenzo beïnvloedt de productie van hormonen de extracellulaire communicatie.

Zo reageren chloroplasten op andere cellulaire componenten, hetzij door moleculaire emissies, hetzij door fysiek contact, zoals gebeurt tussen de korrels in het stroma en het thylakoid membraan.

referenties

1. Atlas van vegetale en dierlijke histologie. The Cell Chloroplasten. Dept. van functionele biologie en gezondheidswetenschappen. Faculteit voor biologie. Universiteit van Vigo Hersteld in: mmegias.webs.uvigo.es
2. Leon Patricia en Guevara-García Arturo (2007) De chloroplast: een sleutelelement in het leven en in het gebruik van planten. Biotechnology V 14, CS 3, Indd 2. Teruggeplaatst van: ibt.unam.mx
3. Jiménez García Luis Felipe en koopman Larios Horacio (2003) Cellulaire en moleculaire biologie. Pearson Education. Mexico ISBN: 970-26-0387-40.
4. Campbell Niel A., Mitchell Lawrence G. en Reece Jane B. (2001) Biologie: concepten en relaties. 3e editie. Pearson Education. Mexico ISBN: 968-444-413-3.
5. Sadava David & Purves William H. (2009) Life: The Science of Biology. 8e editie. Redactie Medica Panamericana. Buenos Aires ISBN: 978-950-06-8269-5.