Фотосинтеза се јавља у еукариотска ћелија структуре зване хлоропласти. Хлоропласт је врста биљних ћелија органела позната као пластид. Пластиди помажу у складиштењу и сакупљању потребних материја за производњу енергије. Хлоропласт садржи зелени пигмент који се назива хлорофил, која апсорбује светлосну енергију за фотосинтезу. Отуда, назив хлоропласт указује да су ове структуре пластиди који садрже хлорофил.
Као митохондрије, хлоропласти имају своје ДНК, одговорни су за производњу енергије и размножавају се независно од остатка ћелије кроз процес дељења сличан бактеријском Бинарни фисија. Хлоропласти су такође одговорни за производњу амино киселине и липидни компоненте потребне за производњу мембране хлоропласта. Хлоропласти се могу наћи и у другим фотосинтетски организми, као такав алге и цијанобактерије.
Биљни хлоропласти
Биљни хлоропласти су обично чувани ћелије који се налази у биљци оставља. Чуварске ћелије окружују ситне поре назване стомата
, отварање и затварање ради омогућавања размене гаса потребних за фотосинтезу. Хлоропласти и други пластиди настају из ћелија које се називају пропластиди. Пропластиди су незреле, недиференциране ћелије које се развијају у различите врсте пластиде. Пропластид који се развије у хлоропласт то чини само у присуству светлости. Хлоропласти садрже неколико различитих структура од којих свака има специјализоване функције.Хлоропласт структуре укључују:
- Мембранска коверта: садржи унутрашњу и спољашњу липидни двослојни мембране које делују као заштитне облоге и држе затворене структуре хлоропласта. Унутрашња мембрана одваја строму од интермембранског простора и регулише пролазак молекула у и из хлоропласта.
- Интермембрански простор: простор између спољне и унутрашње мембране.
- Тхилакоид Систем: унутрашњи мембрански систем који се састоји од спљоштених мембранских структура названих сак тилакоиди која служе као места претварања светлосне енергије у хемијску енергију.
- Тхилакоид Лумен: одељак унутар сваког тилакоида.
- Грана (јединствен гранум): густо слојевити слојеви тилакоидних врећа (10 до 20) који служе као места претварања светлосне енергије у хемијску енергију.
- Строма: густа течност унутар хлоропласта која лежи унутар овојнице, али изван тилакоидне мембране. Ово је место претварања угљен-диоксида у Угљени хидрати (шећер).
- Хлорофил: зелени фотосинтетски пигмент у хлоропласт грани који апсорбује светлосну енергију.
Функција хлоропласта у фотосинтези
Роберт Маркус / Сциенце Пхото Либрари / Гетти Имагес
У фотосинтези сунчева сунчева енергија се претвара у хемијску енергију. Хемијска енергија се складишти у облику глукоза (шећер). Угљени диоксид, вода и сунчева светлост користе се за производњу глукозе, кисеоника и воде. Фотосинтеза се одвија у две фазе. Ове фазе су познате као фаза светлосне реакције и тамне реакционе фазе.
Тхе фаза лагане реакције одвија се у присуству светлости и дешава се унутар хлоропласт гране. Примарни пигмент који се користи за претварање светлосне енергије у хемијску енергију је хлорофил а. Остали пигменти који су укључени у апсорпцију светлости укључују хлорофил б, ксантофил и каротен. У фази реакције на светлост, сунчева светлост се претвара у хемијска енергија у облику АТП (молекула која садржи слободну енергију) и НАДПХ (високоенергетски молекул који носи електроне). Протеински комплекси унутар тилакоидне мембране, познати као фотосистем И и фотосистем ИИ, посредују претворбу светлосне енергије у хемијску енергију. И АТП и НАДПХ се користе у фази реакције у мраку за производњу шећера.
Тхе мрачна фаза реакције је такође познат као фаза фиксације угљеника или Цалвин циклус. У строми се јављају тамне реакције. Строма садржи ензиме који олакшавају низ реакција које користе АТП, НАДПХ и угљен диоксид за производњу шећера. Шећер се може чувати у облику шкроба, који се користи током дисање, или се користи у производњи целулозе.
Функционалне кључне тачке хлоропласта
- Хлоропласти садрже хлорофил органеле налази се у биљкама, алгама и цијанобактеријама. Фотосинтеза се јавља у хлоропластима.
- Хлорофил је зелени фотосинтетски пигмент у хлоропласт грани који апсорбује светлосну енергију за фотосинтезу.
- Хлоропласти се налазе у лишћу биљке окруженом заштитним ћелијама. Ове ћелије отварају и затварају ситне поре што омогућава измену гаса потребну за фотосинтезу.
- Фотосинтеза се одвија у две фазе: светлосној реакционој фази и фази тамне реакције.
- АТП и НАДПХ се производе у фази светлосне реакције која се јавља унутар хлоропласт грана.
- У фази тамне реакције или циклуса Цалвин, АТП и НАДПХ произведени током фазе светлости реакције користе се за генерисање шећера. Ова фаза се јавља код строме биљке.
Извор
Цоопер, Геоффреи М. "Хлоропласти и други пластиди." Ћелија: Молекуларни приступ, Друго издање, Сундерланд: Синауер Ассоциатес, 2000,