Thylakoid definīcija un funkcija

A timikoīds ir loksnei līdzīga ar membrānu saistīta struktūra, kas ir atkarīga no gaismas fotosintēze reakcijas hloroplasti un zilaļģes. Vietne satur hlorofilu, ko izmanto gaismas absorbēšanai un izmantošanai bioķīmiskās reakcijās. Vārds thylakoid ir no Zaļā vārda tylakos, kas nozīmē maisiņu vai maisiņu. Ar galotni -oīds "thylakoid" nozīmē "maisiņveidīgs".

Thylakoids var saukt arī par lamelēm, lai gan šo terminu var izmantot, lai apzīmētu to thilokoid daļu, kas savieno grana.

Hloroplastos tireoīdi tiek iestrādāti stromā (hloroplasta iekšējā daļa). Stromā ir ribosomas, fermenti un hloroplasti DNS. Tikokoīds sastāv no vairogdziedzera membrānas un slēgtā reģiona, ko sauc par vairogdziedzera lūmenu. Tilakoīdu kaudze veido monētām līdzīgu struktūru grupu, ko sauc par granum. Hloroplasts satur vairākas no šīm struktūrām, kopīgi pazīstamas kā grana.

Augstākajos augos ir īpaši organizēti tireoīdi, kuros katram hloroplastam ir 10–100 grana, kurus savā starpā savieno stroma tireoidīdi. Stromas tireoidos var uzskatīt par tuneļiem, kas savieno granu. Grana tireoidīdi un stromas tirkoīdi satur dažādas olbaltumvielas.

Reakcijas, kas veiktas tireoīdā, ietver ūdens fotolīzi, elektronu transportēšanas ķēdi un ATP sintēzi.

Fotosintētiskie pigmenti (piemēram, hlorofils) tiek iestrādāti tireoidālajā membrānā, padarot to par gaismas sintēzes reakciju vietu no gaismas. Grana sakrautā spoles forma nodrošina hloroplastu ar lielu virsmas laukuma un tilpuma attiecību, veicinot fotosintēzes efektivitāti.

Tylakoid lūmenu izmanto fotofosforilēšanai fotosintēzes laikā. No gaismas atkarīgās reakcijas membrānā sūknē protonus lūmenā, pazeminot tā pH līdz 4. Turpretī stromas pH ir 8.

Pirmais solis ir ūdens fotolīze, kas notiek vairogdziedzera membrānas lūmena vietā. Gaismas enerģija tiek izmantota ūdens samazināšanai vai sadalīšanai. Šī reakcija rada elektronus, kas nepieciešami elektronu transportēšanas ķēdēm, protonus, kas tiek iesūknēti lūmenā, lai iegūtu protonu gradientu, un skābekli. Lai arī skābeklis ir nepieciešams šūnu elpošanai, šīs reakcijas rezultātā iegūtā gāze tiek novadīta atpakaļ atmosfērā.

Fotolīzes elektroni nonāk elektronu transportēšanas ķēžu fotosistēmās. Fotosistēmas satur antenu kompleksu, kas izmanto hlorofilu un saistītos pigmentus, lai savāktu gaismu dažādos viļņu garumos. Es izmantoju gaismu, lai samazinātu NADP ⁺ ražot NADPH un H⁺. II fotosistēma izmanto gaismu, lai oksidētu ūdeni, lai iegūtu molekulāro skābekli (O₂), elektroni (e^-) un protoni (H⁺). Elektroni samazina NADP⁺ uz NADPH abās sistēmās.

ATP tiek ražots gan no Photosystem I, gan no Photosystem II. Thylakoids sintezē ATP, izmantojot ATP sintāzi ferments kas ir līdzīgs mitohondriju ATPāzei. Ferments ir integrēts tireoidālajā membrānā. Sintāzes molekulas CF1 daļa nonāk stromā, kur ATP atbalsta no gaismas neatkarīgās fotosintēzes reakcijas.

Tilakoīda lūmenis satur olbaltumvielas, kuras izmanto olbaltumvielu pārstrādei, fotosintēzei, metabolismam, redoksreakcijām un aizsardzībai. Proteīns platocianīns ir elektronu transportēšanas olbaltumviela, kas transportē elektronus no citohroma olbaltumvielām uz I fotosistēmu. Citohroma b6f komplekss ir elektronu transportēšanas ķēdes daļa, kas ar elektronu pārnesi saista protonu iesūknēšanu tireoidālajā lūmenā. Citohroma komplekss atrodas starp Photosystem I un Photosystem II.

Kamēr tireoīdi augu šūnās veido grana kaudzes augos, dažos aļģu veidos tie var būt nesakrauti.

Kamēr aļģes un augi ir eikarioti, zilaļģes ir fotosintētiski prokarioti. Tie nesatur hloroplastus. Tā vietā visa šūna darbojas kā sava veida tireoīds. Zilaļģu baktērijai ir ārējā šūnas siena, šūnu membrāna un tireoidālā membrāna. Šīs membrānas iekšpusē atrodas baktēriju DNS, citoplazma un karboksisomas. Tylakoid membrānai ir funkcionālas elektronu pārneses ķēdes, kas atbalsta fotosintēzi un šūnu elpošanu. Ciānbaktēriju tirikoīdās membrānas neveido grana un stroma. Tā vietā membrāna veido paralēlas loksnes netālu no citoplazmatiskās membrānas, un starp katru loksni ir pietiekami daudz vietas fitobilizomām, gaismas ieguves struktūrām.