Хлоропласттардың құрылымы және қызметі

Хлоропласты – бұл құрылымы, онда жүріп жатқан фотосинтетические процестер әкелетін, ақырында связыванию көмірқышқылын, бөлу оттегі және синтездеу сахаров.Құрылымын ұзартылған пішінді, ені 2-4 мкм және ұзындығы 5-10 мкм. У жасыл балдырлар кездеседі алып хлоропласты (хроматофоры), достигающие ұзындығы 50 мкм.

у жасыл балдырлар мүмкін бір хлоропласту арналған тор. Әдетте тор жоғары өсімдіктердің шаққанда орташа есеппен 10-30 хлоропластов. Кездеседі жасушалар үлкен саны бар хлоропластов. Мысалы, алып жасушаларында палисадной мата махорка табылған 1000-ға жуық хлоропластов.

Хлоропласты білдіреді құрылымын, шектелген екі мембрана – сыртқы және ішкі. Сыртқы мембранасы және ішкі, қалыңдығы шамамен 7 мкм, олар бір-бірінен межмембранным кеңістігі шамамен 20-30 нм. Ішкі мембранасы хлоропластов ажыратады строму пластиды, осындай матриксу митохондриялар. «Строме кемел хлоропласта жоғары өсімдіктердің көрінетін екі түрі ішкі мембраналар. Бұл – мембрананы құрайтын жазық, ұзын ламеллы стромы және мембраналар тилакоидов, жазық дисковидных вакуолей немесе қап.

Ламеллы стромы (қалыңдығы 20 мкм) білдіреді жалпақ қуыс қаптар немесе түріне ие желі тармақталған және бір-бірімен байланысты арналар орналасқан бір жазықтықта. Әдетте ламеллы стромы ішіндегі хлоропласта жатыр параллель және бір-біріне құрмаған арасындағы байланыстарды білдіреді.

Сонымен мембраналар стромы » хлоропластах қандай да бір мембраналық тилакоиды. Бұл-жазық тұйық мембраналық қапшықтар бар нысанды ауыстырады. Шамасы межмембранного кеңістік сондай-ақ, шамамен 20-30 нм. Мұндай тилакоиды құрайды, сіз сияқты столбика монеталарды деп аталатын гранами.

Саны тилакоидов бір грану өте ауытқып отырады: бірнеше дана 50-ге дейін және одан да көп. Мөлшері осындай стопок жетуі мүмкін 0,5 мкм, сондықтан граны көрінетін кейбір объектілерде световом микроскопе. Саны гран-да хлоропластах жоғары өсімдіктердің жетуі мүмкін 40-60. Тилакоиды » гране сближены бір-бірімен, сондықтан сыртқы қабаттар, олардың мембранасының тығыз қосылады; қосылған жерінде мембраналардың тилакоидов құрылады тығыз қабаты қалыңдығы шамамен 2 нм. Құрамына граны сонымен тұйықталған камера тилакоидов әдетте кіреді учаскелері ламелл, байланысу орындарында олардың мембраналардың қатысуымен мембрана тилакоидов да құрайды тығыз 2-нм қабаттар. Ламеллы стромы, осылайша, қалай байланыстырады бір-бірімен жекелеген граны хлоропласта. Алайда қуысының камералар тилакоидов всезда бекітулі емес ауысады камера межмембранного кеңістік ламелл стромы. Ламеллы стромы және мембраналар тилакоидов құрылады бөліну жолымен ішкі мембраналар кезінде бастауыш даму кезеңдері пластид.

«Матриксе (строме) хлоропластов қандай да бір ДНК молекулалары рибосомы; сол жерде жүреді, бастапқы кейінге қалдыру қосалқы полисахарида, крахмал түрінде крахмальных зерен.

Тән хлоропластов болуы болып табылады олардың пигменттер, хлорофиллов, және мән береді түсі жасыл өсімдіктер. Көмегімен хлорофилла жасыл өсімдіктер жұтып энергиясын күн сәулесінің және меншікке үлесі болса, оны химиялық.

«Хлоропластах ұсталады түрлі пигменттер. Түріне байланысты өсімдіктер-бұл:

хлорофилл:

— хлорофилл А (көк-жасыл) — 70 % (жоғары өсімдіктер мен жасыл балдырлар);

— хлорофилл (сары-жасыл) — 30 % (сол жерде);

— хлорофилл b, c, D және E кездеседі, сирек — басқа топтардың балдырлар;

каротиноидтар:

— қызғылт-қызыл каротины (көмірсутектер);

— сары (сирек қызыл) ксантофиллы (тотықты каротины). Арқасында ксантофиллу фикоксантину хлоропласты балдыр (феопласты) боялған қоңыр түс;

фикобилипротеиды қамтылған родопластах (хлоропластах қызыл және көк-жасыл балдырлар):

— көгілдір фикоцианин;

— қызыл фикоэритрин.

Функциялары хлоропластов.

Хлоропласты — бұл құрылымын жүзеге асырылатын фотосинтетические процестер әкелетін, ақырында связыванию көмірқышқылын, бөлу оттегі және синтездеу сахаров.

Тән хлоропластов болуы болып табылады олардың пигменттер хлорофиллов, және мән береді түсі жасыл өсімдіктер. Көмегімен хлорофилла жасыл өсімдіктер жұтып энергиясын күн сәулесінің және меншікке үлесі болса, оны химиялық. Жарықтың дисперсиясы белгілі бір толқын ұзындығы өзгеруіне әкеледі құрылымында молекулалар хлорофилла, бұл ретте ол ауысады қозғалған, активированное жай-күйі. Освобождающаяся энергия белсендірілген хлорофилла арқылы бірқатар аралық кезеңдерін беріледі белгілі бір синтетикалық процестер, приводящим синтездеу АТФ және қалпына акцептора электрондардың НАДФН (никотинамидадениндинуклеотид-фосфаты) НАДФ*Н, олар жұмсалады реакция СО2 байланыстыру және синтездеу сахаров.

Қосынды реакция фотосинтез білдіруге болады былайша:

nCO2+ nH2O—(CH2O)n+nO2

Осылайша, бас қорытынды процесі, мұнда — байлау, көміртектің қос тотығын пайдалана отырып, су үшін білім беру әр түрлі көмірсулар және бөлу үшін оттегі. Молекуласы оттегі, ол бөлінеді барысында фотосинтез у өсімдіктердің есебінен құрылады гидролиз су молекулалары. Демек, процесс қамтиды процесс гидролиз су болып қызмет ететін көздерінің бірі электрондар немесе атомдар сутегі. Биохимиялық зерттеулер көрсеткендей, фотосинтез процесін білдіреді күрделі тізбегі оқиғалар, заключающую өзіне 2 сатысы: жарық және темновую. Бірінші, ағып тек жарықта байланысты жұту жарық хлорофиллами және жүргізуге байланысты фотохимиялық реакциялар (реакция Хиллдің). Екінші фазада, ол болуы мүмкін қараңғыда орын белгілеу және қалпына келтіру СО2 әкелетін синтездеу көмірсулар.

Нәтижесінде жарық фазасының жүзеге асырылады фотофосфорилирование синтезі АТФ-бірі АДФ пен фосфат пайдалана отырып, тізбектің ауыстыру электрондар, сондай-ақ қалпына келтіру кофермент НАДФ в НАДФН, болып жатқан кезде гидролиз және суды иондауға. Осы фазада фотосинтез энергия күн сәулесінің қозғайды электрондары да молекулах хлорофилла орналасқан мембранах тилакоидов. Бұл қозғалған электрондар көшіріледі компоненттері бойынша тотықтану тізбегінің тилакоидной мембране, конденсаторы ретінде электрондар тасымалданады бойынша тыныс алу тізбегінің мембране митохондриялар. Энергия, освобождающаяся мұндай ауыстыру электрондар пайдаланылады айдау үшін протондардың арқылы тилакоидную мембрана ішіне тилакоидов әкеледі өсуі арасындағы потенциалдар стромой және кеңістік ішінде тилакоида. Мен мембранах крист митохондриялар, мембранах тилакоидов кіріктірілуі және молекулалық кешендер АТФ-синтетазы бастайды, содан кейін тасымалдауға протоны кері матрикс хлоропласта, немесе строму, және сонымен қатар осы фосфорилировать АДФ, АТФ синтездеу.

Осылайша, нәтижесінде жарық фазасының орын синтезі АТФ қалпына келтіру және НАДФ, олар содан кейін пайдаланылады қалпына келтіру кезінде СО2, синтезі көмірсулардың қазірдің өзінде фотосинтездің қараңғы фазасында.

«Темновой (тәуелді фотондар ағынының) сатылары фотосинтез есебінен қалпына келтірілген НАДФ және энергия АТФ жүзеге асырылады байлау атмосфералық СО2 қоспаға көмірсулар. Процесі тіркеу СО2 және білім беру көмірсулар тұрады көптеген кезеңдерін қатысатын көптеген ферменттер (цикл Кальвина). Биохимическими зерттеулер көрсеткендей қатысатын ферменттер темновых реакциялар ұсталады водорастворимой фракциясының хлоропластов қамтитын компоненттері матрикса-стромы осы пластид.

Қалпына келтіру процесі СО2 басталады оның қосылу рибулозодифосфату-углеводу жасындағы бес атомынан, білімді короткоживущего С6-қосылыстар, ол бірден ыдырайды екі С3-қосылыстар, екі молекулалар глицерид-3-фосфат.

Дәл осы кезеңде кезде карбоксилировании рибулозодифосфата және роисходит байлау СО2. Одан әрі реакция айналдыру глицерид-3-фосфат әкеледі синтездеу әр түрлі гесоз және пентоз, қалпына рибулозодифосфата және оның жаңа тарту цикл реакция СО2 байланыстыру. Сайып келгенде, бұл хлоропласте алты молекуласы СО2 түзіледі, бір молекуласы гексозы. Бұл процесс талап етіледі 12 молекулалардың НАДФН және 18 молекуласы АТФ келіп түсетін жарық реакциялар фотосинтез. Нәтижесінде пайда болған темновой реакция фруктоза-6-фосфат береді начало сахарам, полисахаридам (крахмал) және галактолипидам. «Строме хлоропластов, сонымен қатар, бөлігінің глицерид-3-фосфат түзіледі май қышқылдары, амин қышқылдары, крахмал. Синтездеу сахароза аяқталады цитоплазме.

«Строме хлоропластов қалпына келтіру нитрттов дейін аммиак есебінен энергия электрондар, активированных жарықпен; өсімдіктерде бұл аммиак азот көзі болып синтезі кезінде амин қышқылдары мен нуклеотидтердің.