Войти
| Клеточная биология | |
|---|---|
| The хлоропласт | |
 Comp элементы типичного хлоропласта 1Granum. 2Оболочка хлоропласта ◄ Вы здесь . 3тилакоид.
4стромальный тилакоид. 5Строма. 6Нуклеоид (кольцо ДНК). 7Рибосома. 8Plastoglobulus. 9Крахмальные гранулы . |
Хлоропласты содержат несколько важных мембран, жизненно важных для их функция. Как и митохондрии, хлоропласты имеют двойную мембранную оболочку, называемую оболочкой хлоропласта, но в отличие от митохондрий, хлоропласты также имеют внутренние мембранные структуры, называемые тилакоиды. Кроме того, одна или две дополнительные мембраны могут окружать хлоропласты организмов, перенесших вторичный эндосимбиоз, таких как эвглениды и хлорарахниофиты.
Хлоропласты возникают через эндосимбиоз путем поглощения фотосинтетической цианобактерии эукариотической, уже митохондриальной клеткой. За миллионы лет эндосимбиотическая цианобактерия эволюционировала структурно и функционально, сохранив собственную ДНК и способность делиться бинарным делением (не митотически), но отказавшись от своей автономии путем переноса некоторых из своих генов в ядерный геном.
Каждая из мембран оболочки представляет собой липидный бислой толщиной от 6 до 8 нм. Было обнаружено, что липидный состав внешней мембраны включает 48% фосфолипидов, 46% галактолипидов и 7% сульфолипидов, в то время как внутренняя мембрана, как было обнаружено, содержат 16% фосфолипидов, 79% галактолипидов и 5% сульфолипидов в хлоропластах шпината.
Наружная мембрана проницаема для большинства ионов и метаболитов, но внутренняя мембрана хлоропласта высокоспециализирована с транспортными белками. Например, углеводы транспортируются через мембрану внутренней оболочки с помощью транслокатора триозофосфата. Две оболочки оболочки разделены зазором 10–20 нм, называемым межмембранным пространством.
внутри мембран оболочки, в области, называемой стромой существует система взаимосвязанных отсеков уплощенной мембраны, называемая тилакоидами. тилакоидная мембрана очень похожа по липидному составу на мембрану внутренней оболочки, содержащую 78% галактолипидов, 15,5% фосфолипидов и 6,5% сульфолипидов в хлоропластах шпината. Тилакоидная мембрана включает единый непрерывный водный отсек, называемый просвет тилакоида.
. Это участки поглощения света и синтеза АТФ, и они содержат множество белков, в том числе те, которые участвуют в электронно-транспортная цепь. Фотосинтетические пигменты, такие как хлорофиллы a, b, c и некоторые другие, например, ксантофиллы, каротиноиды, фикобилины, также встроены в мембрану гранул. За исключением хлорофилла а, все другие связанные пигменты являются «вспомогательными» и передают энергию реакционным центрам, фотосистемам I и II.
Мембраны тилакоида содержат фотосистемы I и II, которые собирают солнечную энергию для возбуждения электронов, которые перемещаются вниз по цепи переноса электронов. Это экзергоническое падение потенциальной энергии на этом пути используется для втягивания (не перекачивания!) Ионов H из просвета тилакоида в цитозоль цианобактерии или строму хлоропласта. Образуется крутой градиент H, который позволяет хемиосмосу возникать, где тилакоид, трансменбранная АТФ-синтаза выполняет двойную функцию как «ворота» или канал для ионов H и каталитический сайт для образования АТФ. из АДФ + иона PO 4.
Эксперименты показали, что pH внутри стромы составляет около 7,8, а pH в просвете тилакоида равен 5. Это соответствует шестисоткратной разнице в концентрации ионов H. Ионы H проходят через каталитические ворота АТФ-синтазы. Этот хемиосмотический феномен также встречается в митохондриях.
