جرانا الخصائص والهيكل والوظائف

ال granas هي الهياكل التي تنشأ من تجميع thylakoids تقع داخل البلاستيدات الخضراء للخلايا النباتية. هذه الهياكل تحتوي على أصباغ التمثيل الضوئي (الكلوروفيل ، الكاروتينات ، الزانثوفيل) والعديد من الدهون. بالإضافة إلى البروتينات المسؤولة عن توليد الطاقة ، مثل synthetase ATP.

في هذا الصدد ، تشكل الثايلاكويد حويصلات مسطحة في الغشاء الداخلي للبلاستيدات الخضراء. في هذه الهياكل ، يتم التقاط الضوء من أجل التفاعلات الضوئية والتخليق الضوئي. بدوره ، يتم غمر الثايلاكويدات المكوّنة والمكوّنة في الجرانوم في سدى البلاستيدات الخضراء.

في سدى ، ترتبط مداخن الثايلويد بواسطة الصفيحة اللحمية. تنتقل هذه الوصلات عادةً من الجرانوم عبر السدى إلى الجرانوم المجاور. في المقابل ، فإن المنطقة المائية المركزية المسماة التجويف الثايلاكويد محاطة بغشاء الثايلاكويد.

في اللوحات العلوية يوجد نظامان ضوئيان (نظام الصور الأول والثاني). يحتوي كل نظام على أصباغ التمثيل الضوئي وسلسلة من البروتينات القادرة على نقل الإلكترونات. يوجد في الجرانيت نظام ضوئي 2 ، مسؤول عن التقاط الطاقة الضوئية خلال المراحل الأولى من النقل الإلكتروني غير الدوري.

مؤشر

• 1 الخصائص
• 2 هيكل
• 3 وظائف
  • 3.1 مراحل التمثيل الضوئي 
  • 3.2 وظائف أخرى 
• 4 المراجع

ملامح

نيل أ. كامبل ، مؤلف كتاب علم الأحياء: المفاهيم والعلاقات (2012) ، جرانا عبارة عن حزم طاقة شمسية من البلاستيدات الخضراء. تشكل المواقع التي يحبس فيها الكلوروفيل طاقة الشمس.

الجرانيل المفرد, قمحة- أنها تنشأ من الأغشية الداخلية للبلاستيدات الخضراء. تحتوي هذه الهياكل على شكل أكوام مجوفة ، على سلسلة من المقصورات الدائرية ، رقيقة ومعبأة بإحكام: الثايلاكويدات.

لممارسة وظيفتها في النظام الضوئي الثاني ، تحتوي أنسجة الندبة داخل غشاء الثايلاكويد على البروتينات والفوسفوليبيد. بالإضافة إلى الكلوروفيل والأصباغ الأخرى التي تلتقط الضوء أثناء عملية التمثيل الضوئي.

في الواقع ، تتصل ثيلاكويدات الجرانيت بالجرانيت الأخرى ، وتشكل ضمن الغلوبلاست شبكة مكونة من أغشية متطورة للغاية تشبه شبكة شبكية الإندوبلازم..

يتم تعليق الجرانيت في سائل يسمى stroma ، والذي يحتوي على الريبوسومات والحمض النووي ، وتستخدم لتوليف بعض البروتينات التي تشكل البلاستيدات الخضراء.

هيكل

بنية الجرانوم هي وظيفة تجميع الثايلاكويدات داخل البلاستيدات الخضراء. يتكون الجران من كومة من ثايلاكويدات غشائية تشبه القرص ، مغمورة في سدى البلاستيدات الخضراء.

في الواقع ، تحتوي البلاستيدات الخضراء على نظام غشائي داخلي ، والذي يتم تعيينه في النباتات العليا على أنه جرانا ثايلاكويد ، والذي ينشأ في الغشاء الداخلي للمغلف.

في كل من البلاستيدات الخضراء ، عادةً ما يتم حساب عدد متغير من الحبيبات ، ما بين 10 و 100. ترتبط الجرانيت ببعضها البعض عن طريق الثايلاكويدات اللحمية ، الثايلاكويدات الحبيبية أو ، على نحو أكثر شيوعًا ، الصفيحات.

يسمح استكشاف الجرانوم باستخدام المجهر الإلكتروني للإرسال (MET) باكتشاف حبيبات تسمى الكوانتوزوم. هذه الحبوب هي الوحدات المورفولوجية لعملية التمثيل الضوئي.

وبالمثل ، يحتوي غشاء الثايلاكويد على بروتينات وأنزيمات متنوعة ، بما في ذلك أصباغ التمثيل الضوئي. هذه الجزيئات لديها القدرة على امتصاص طاقة الفوتونات وبدء التفاعلات الكيميائية الضوئية التي تحدد تركيب ATP.

وظائف

تقوم الجرانا باعتبارها البنية المكونة للبلاستيدات الخضراء ، بالتشجيع والتفاعل في عملية التمثيل الضوئي. لذلك ، البلاستيدات الخضراء هي عضيات تحويل الطاقة.

وتتمثل المهمة الرئيسية للبلاستيدات الخضراء في تحويل الطاقة الكهرومغناطيسية لأشعة الشمس إلى طاقة من الروابط الكيميائية. كلوروفيل ، سينيتاز ATP وريبولوز ثنائي فسفات كربوكسيلاز / أوكسجيناز (روبيكو) يشارك في هذه العملية.

التمثيل الضوئي على مرحلتين:

• مرحلة مضيئة ، في وجود ضوء الشمس ، حيث يحدث تحويل الطاقة الضوئية إلى التدرج البروتوني ، والذي سيتم استخدامه لتوليف ATP ولإنتاج NADPH.
• طور مظلم ، والذي لا يتطلب وجود ضوء مباشر ، إذا كان يتطلب المنتجات المشكلة في طور الضوء. تعزز هذه المرحلة تثبيت ثاني أكسيد الكربون على شكل سكريات الفوسفات بثلاث ذرات كربون.

يتم تنفيذ التفاعلات خلال عملية التمثيل الضوئي بواسطة جزيء يسمى Rubisco. تحدث المرحلة المضيئة في غشاء الثايلاكويد ، والطور المظلم في السدى.

مراحل التمثيل الضوئي 

تفي عملية التمثيل الضوئي بالخطوات التالية:

1) يكسر النظام الضوئي الثاني جزيئين من الماء ينشأان عن جزيء من O2 وأربعة بروتونات. يتم إطلاق أربعة إلكترونات إلى الكلوروفيل الموجود في هذا النظام الضوئي الثاني. فصل الإلكترونات الأخرى التي أثارت سابقا من قبل ضوء والافراج عن النظام الضوئي الثاني.

2) تمر الإلكترونات الصادرة إلى بلاستوكينون ينتج عنها السيتوكروم b6 / f. مع الطاقة التي استولت عليها الإلكترونات ، فإنه يقدم 4 بروتونات داخل الثايلاكويد.

3) ينقل مركب السيتوكروم b6 / f الإلكترونات إلى بلاستوسيانين ، وهذا واحد إلى مجمع النظام الضوئي الأول. بفضل طاقة الضوء التي يمتصها الكلوروفيل ، فإنه قادر على رفع طاقة الإلكترونات مرة أخرى..

يرتبط بهذا المركب اختزال ferredoxin-NADP + ، والذي يعدل NADP + في NADPH ، والذي لا يزال في حالة سدى. وبالمثل ، تخلق البروتونات المرتبطة بالثايلاكويد والسدى تدرجًا قادرًا على إنتاج ATP.

بهذه الطريقة ، يشارك كل من NADPH و ATP في دورة Calvin ، التي تم تأسيسها كطريق استقلابي حيث يتم إصلاح CO2 بواسطة RUBISCO. يتوج بإنتاج جزيئات فسفلسلكريت من ريبولوز 1،5-بيسفوسفات وثاني أكسيد الكربون.

وظائف أخرى 

من ناحية أخرى ، تؤدي البلاستيدات الخضراء وظائف متعددة. من بين أمور أخرى ، تخليق الأحماض الأمينية ، النيوكليوتيدات والأحماض الدهنية. وكذلك إنتاج الهرمونات والفيتامينات وغيرها من المستقلبات الثانوية ، والمشاركة في استيعاب النيتروجين والكبريت.

في النباتات العليا ، تعد النترات أحد المصادر الرئيسية للنيتروجين المتاح. في الواقع ، في البلاستيدات الخضراء يحدث عملية تحويل النتريت إلى الأمونيوم بمشاركة النتريت المختزل.

تولد البلاستيدات الخضراء سلسلة من الأيضات التي تسهم كوسيلة للوقاية الطبيعية ضد مسببات الأمراض المختلفة ، وتشجع على تكيف النباتات مع الظروف المعاكسة مثل الإجهاد ، أو الماء الزائد أو ارتفاع درجات الحرارة. وبالمثل ، يؤثر إنتاج الهرمونات على التواصل خارج الخلية.

وبالتالي ، تتفاعل البلاستيدات الخضراء مع المكونات الخلوية الأخرى ، إما عن طريق الانبعاثات الجزيئية أو عن طريق الاتصال الجسدي ، كما يحدث بين الحبيبات الموجودة في السدى وغشاء الثايلاكويد.

مراجع

1. أطلس الأنسجة النباتية والحيوانية. الخلية البلاستيدات الخضراء. قسم البيولوجيا الوظيفية والعلوم الصحية. كلية الأحياء. جامعة فيجو تعافى في: mmegias.webs.uvigo.es
2. ليون باتريشيا وجيفارا غارسيا أرتورو (2007) البلاستيدات الخضراء: عضية أساسية في الحياة وفي استخدام النباتات. Biotechnology V 14، CS 3، Indd 2. Retrieved from: ibt.unam.mx
3. Jiménez García Luis Felipe و Merchant Larios Horacio (2003) البيولوجيا الخلوية والجزيئية. بيرسون التعليم. المكسيك ISBN: 970-26-0387-40.
4. Campbell Niel A.، Mitchell Lawrence G. and Reece Jane B. (2001) Biology: Concepts and Relationships. الطبعة الثالثة. بيرسون التعليم. المكسيك ISBN: 968-444-413-3.
5. Sadava David & Purves William H. (2009) الحياة: علم الأحياء. الطبعة الثامنة. افتتاحية ميديكا باناميريكانا. بوينس ايرس ISBN: 978-950-06-8269-5.