İçerik
- Kloroplast Temelleri
- Kloroplastın Kökeni
- Thylakoid Tanımı
- Thylakoid Uzay ve Yapısı
- Thylakoids ve Fotosentez
- Chemiosmosis
Kloroplastlar yeşil bitkiler ve alglerde bulunan zara bağlı organellerdir. Bitkilerin fotosentez için kullandıkları biyokimyasal olan ve enerjiyi ışıktan bitkinin faaliyetlerine güç veren kimyasal enerjiye dönüştüren klorofil içerirler.
Ek olarak, kloroplastlar DNA içerir ve bir organizmanın proteinleri ve yağ asitlerini sentezlemesine yardımcı olur. Thylakoids adı verilen membranlar olan disk benzeri yapılar içerirler.
Kloroplast Temelleri
Kloroplastların uzunluğu yaklaşık 4 ila 6 mikron arasındadır. Kloroplastlardaki klorofil bitkileri ve algleri yeşil yapar. Thylakoid membranlara ek olarak, her bir kloroplastın bir dış ve iç membranı vardır ve bazı türlerde ek membranlı kloroplastlar vardır.
Bir kloroplast içindeki jel benzeri sıvı, stroma olarak bilinir. Bazı alg türleri, şekerler ve amino asitler içeren moleküllerden oluşan iç ve dış membranlar arasında bir hücre duvarına sahiptir. Kloroplast’ın iç kısmı, DNA plazmitleri, thylakoid alanı ve küçük protein fabrikaları olan ribozomlar gibi çeşitli yapılar içerir.
Kloroplastın Kökeni
Kloroplastların ve bir miktar ilgili mitokondrinin bir zamanlar kendi "organizmaları" olduğuna inanılıyordu. Bilim adamları, bazen yaşamın ilk tarihlerinde bakteri benzeri organizmaların kloroplast olarak bildiklerimizi içine aldıklarını ve onları organel olarak hücreye dahil ettiklerini düşünüyorlardı.
Buna "endosimbiyotik teori" denir. Bu teori, kloroplastların ve mitokondrinin kendi DNA'sını içermesi gerçeğiyle desteklenir. Bu büyük olasılıkla bir hücrenin dışında kendi "organizmaları" olduklarından bir süre sonra "artıklar" dır.
Şimdi, bu DNA'nın çoğu kullanılmıyor, ancak bir miktar kloroplast DNA'sı, thylakoid proteinleri ve işlevleri için gereklidir. Kloroplastlarda normal şekilde çalışmasını sağlayan 28 gen vardır.
Thylakoid Tanımı
Thylakoids, kloroplastta bulunan düz, disk benzeri oluşumlardır. Yığılmış sikkelere benziyorlar. ATP sentezi, su fotolizi ve elektron taşıma zincirinin bir bileşenidir.
Ayrıca siyanobakterilerin yanı sıra bitki ve alg kloroplastlarında da bulunabilirler.
Thylakoid Uzay ve Yapısı
Thylakoids, kloroplastın stroma içinde, thylakoid alanı olarak adlandırılan bir yerde serbestçe süzülür. Daha yüksek bitkilerde, 10 ila 20 arasında bir madeni para yığınına benzeyen bir granum adı verilen bir yapı oluştururlar. Membranlar, bazı türlerde serbest yüzen granaya sahip olmalarına rağmen, farklı granayı birbirine helisel bir şekilde bağlar.
Thylakoid membranı, fosfor ve şeker molekülleri içerebilen iki katmandan oluşur. Klorofil, doğrudan thylakoid lümeni olarak bilinen sulu materyali saran thylakoid zarına gömülür.
Thylakoids ve Fotosentez
Thylakoid’in klorofil bileşeni fotosentezi mümkün kılan şeydir. Bu klorofil, bitkilere ve yeşil alglere yeşil renk vermelerini sağlar. İşlem, enerji üretimi için bir hidrojen atomu kaynağı oluşturmak için suyun ayrılmasıyla başlar, oksijen atık ürün olarak salınır. Soluduğumuz atmosferik oksijenin kaynağı budur.
Takip eden adımlar, şekeri sentezlemek için atmosferik karbon dioksit ile birlikte serbest kalan hidrojen iyonlarını veya protonları kullanır. Elektron taşınımı adı verilen bir işlem, ATP ve NADPH gibi enerji depolama moleküllerini yapar. Bu moleküller, organizmanın biyokimyasal reaksiyonlarının çoğuna güç verir.
Chemiosmosis
Bir başka thylakoid işlevi, thylakoid lümeninde asidik bir pH'nin korunmasına yardımcı olan kemiyosmozdur. Kemosmozda, thylakoid, protonları membrandan lümene taşımak için elektron taşınımı tarafından sağlanan enerjinin bir kısmını kullanır. Bu işlem lümen içindeki proton sayısını yaklaşık 10.000 faktör kadar yoğunlaştırır.
Bu protonlar, ADP'yi ATP'ye dönüştürmek için kullanılan enerjiyi içerir. ATP sentaz enzimi bu dönüşüme yardımcı olur. Thylakoid lümenindeki pozitif yüklerin ve proton konsantrasyonunun kombinasyonu, ATP üretimi için gerekli fiziksel enerjiyi sağlayan bir elektrokimyasal gradyan oluşturur.