Fotosinteza se javlja u eukariotske stanice strukture nazvane kloroplasti. Kloroplast je vrsta biljna stanica organela poznata kao plastid. Plastidi pomažu u skladištenju i sakupljanju potrebnih tvari za proizvodnju energije. Kloroplast sadrži zeleni pigment zvan klorofil, koja apsorbira svjetlosnu energiju za fotosintezu. Otuda, naziv kloroplast označava da su te strukture plastide koje sadrže klorofil.
Kao mitohondriji, kloroplasti imaju svoje DNA, odgovorni su za proizvodnju energije i razmnožavaju se neovisno o ostatku stanice putem procesa odjeljenja sličnog bakterijskom binarna fisija. Kloroplasti su također odgovorni za proizvodnju aminokiseline i lipida komponente potrebne za proizvodnju membrane kloroplasta. Kloroplasti se mogu naći i u drugim fotosintetski organizmi, kao što su alge i cijanobakterije.
Biljni kloroplasti
Biljni kloroplasti se obično nalaze u straži Stanice nalazi u biljci lišće. Čuvarske stanice okružuju sićušne pore nazvane
puči, otvaranje i zatvaranje radi razmjene plina potrebnih za fotosintezu. Kloroplasti i drugi plastidi nastaju iz stanica zvanih proplastidi. Proplastidi su nezrele, nediferencirane stanice koje se razvijaju u različite vrste plastide. Proplastid koji se razvija u kloroplast to čini samo u prisutnosti svjetlosti. Kloroplasti sadrže nekoliko različitih struktura od kojih svaka ima specijalizirane funkcije.Kloroplastne strukture uključuju:
- Koverta za membranu: sadrži unutarnju i vanjsku lipidni dvoslojni membrane koje djeluju kao zaštitne obloge i drže zatvorene strukture kloroplasta. Unutarnja membrana odvaja stromu od intermembranskog prostora i regulira prolazak molekula u kloroplast i izvan njega.
- Intermembranski prostor: prostor između vanjske i unutarnje membrane.
- Tilakoidni sustav: unutarnji membranski sustav koji se sastoji od spljoštenih sakralnih membranskih struktura tzv thylakoids koja služe kao mjesta pretvaranja svjetlosne energije u kemijsku energiju.
- Thylakoid Lumen: odjeljak unutar svakog tilakoida.
- Grana (jednina granu): gusto slojeviti slojevi tilakoidnih vreća (10 do 20) koji služe kao mjesta pretvaranja svjetlosne energije u kemijsku energiju.
- stroma: gusta tekućina unutar kloroplasta koja leži unutar ovojnice, ali izvan tilakoidne membrane. Ovo je mjesto pretvaranja ugljičnog dioksida u ugljikohidrati (šećer).
- Klorofil: zeleni fotosintetski pigment unutar kloroplast grana koji apsorbira svjetlosnu energiju.
Funkcija kloroplasta u fotosintezi
Robert Markus / Science Photo Library / Getty Images
U fotosintezi sunčeva sunčeva energija se pretvara u kemijsku energiju. Kemijska energija se pohranjuje u obliku glukoza (šećer). Ugljični dioksid, voda i sunčeva svjetlost koriste se za proizvodnju glukoze, kisika i vode. Fotosinteza se odvija u dva stadija. Ove faze su poznate kao faza svjetlosne reakcije i stupanj mračne reakcije.
faza lagane reakcije odvija se u prisutnosti svjetlosti i javlja se unutar grana s kloroplastom. Primarni pigment koji se koristi za pretvaranje svjetlosne energije u kemijsku energiju klorofil a. Ostali pigmenti koji su uključeni u apsorpciju svjetlosti uključuju klorofil b, ksantofil i karoten. U fazi reakcije na svjetlost pretvara se u sunčevu svjetlost kemijska energija u obliku ATP (molekula koja sadrži slobodnu energiju) i NADPH (visokoenergetska molekula elektrona). Proteinski kompleksi unutar tilakoidne membrane, poznati kao foto sustav I i fotosistem II, posreduju pretvorbu svjetlosne energije u kemijsku energiju. I ATP i NADPH koriste se u tamnoj reakcijskoj fazi za proizvodnju šećera.
mračna reakcijska faza je također poznat kao faza fiksacije ugljika ili Calvin ciklus. U stromi se javljaju tamne reakcije. Stroma sadrži enzime koji olakšavaju niz reakcija koje koriste ATP, NADPH i ugljični dioksid za proizvodnju šećera. Šećer se može čuvati u obliku škroba, koji se koristi tijekom disanje, ili se koristi u proizvodnji celuloze.
Ključne točke funkcije kloroplasta
- Kloroplasti sadrže klorofil organele nalazi se u biljkama, algama i cijanobakterijama. Fotosinteza se događa u kloroplastima.
- Klorofil je zeleni fotosintetski pigment unutar kloroplast grana koji apsorbira svjetlosnu energiju za fotosintezu.
- Kloroplasti se nalaze u lišću biljke okruženom zaštitnim stanicama. Ove stanice otvaraju i zatvaraju sitne pore što omogućava razmjenu plina potrebnu za fotosintezu.
- Fotosinteza se odvija u dva stupnja: fazi reakcije svjetlosti i fazi reakcije u mraku.
- ATP i NADPH nastaju u fazi svjetlosne reakcije koja se događa unutar kloroplast grana.
- U fazi mračne reakcije ili Calvin ciklusa, ATP i NADPH dobiveni tijekom faze svjetlosne reakcije koriste se za stvaranje šećera. Ova faza se javlja u stromi biljke.
Izvor
Cooper, Geoffrey M. "Kloroplasti i drugi plastidi." Stanica: Molekularni pristup, 2. izd., Sunderland: Sinauer Associates, 2000,