Thylakoid Tanımı ve İşlevi

bir tilakoid ışığa bağlı olan tabakaya benzeyen membrana bağlı bir yapıdır fotosentez reaksiyonlar kloroplast ve siyanobakteri. Işığı emmek ve biyokimyasal reaksiyonlar için kullanmak için kullanılan klorofil içeren bölgedir. Thylakoid kelimesi Yeşil kelimeden thylakoskese veya kese anlamına gelir. -Oid bitimiyle, "tilakoid" "kese benzeri" anlamına gelir.

Thylakoids lamellae olarak da adlandırılabilir, ancak bu terim bir tilakoidin granayı bağlayan kısmını belirtmek için kullanılabilir.

Kloroplastlarda, tilakoidler stroma (bir kloroplastın iç kısmı) içine yerleştirilir. Stroma ribozomlar, enzimler ve kloroplast içerir DNA. Tilakoid, tilakoid membrandan ve tilakoid lümen adı verilen kapalı bölgeden oluşur. Bir tilakoit yığını, granum adı verilen bir grup madeni para benzeri yapı oluşturur. Bir kloroplast, toplu olarak grana olarak bilinen bu yapıların birkaçını içerir.

Daha yüksek bitkiler, her bir kloroplastın birbirlerine stroma tiyalakoidler ile bağlanan 10-100 granaya sahip olduğu özel olarak organize edilmiş tilakoidlere sahiptir. Stroma tilakoidler, granayı bağlayan tüneller olarak düşünülebilir. Grana tilakoidler ve stroma tilakoidler farklı proteinler içerir.

Tilakoidde gerçekleştirilen reaksiyonlar arasında su fotolizi, elektron taşıma zinciri ve ATP sentezi bulunur.

Fotosentetik pigmentler (örn., Klorofil), tilakoid membrana gömülür, bu da onu fotosentezdeki ışığa bağlı reaksiyonların yeri haline getirir. Grananın istiflenmiş bobin şekli, kloroplasta yüksek bir yüzey alanı / hacim oranı vererek fotosentezin verimliliğine yardımcı olur.

Tilakoid lümen, fotosentez sırasında fotofosforilasyon için kullanılır. Membran pompasındaki ışığa bağlı reaksiyonlar lümene protonlar, pH'ını 4'e düşürür. Aksine, stroma pH'ı 8'dir.

İlk adım, tilakoid membranın lümen bölgesinde meydana gelen su fotolizidir. Işıktan gelen enerji suyu azaltmak veya bölmek için kullanılır. Bu reaksiyon, elektron taşıma zincirleri için gerekli olan elektronları, bir proton gradyanı üretmek için lümene pompalanan protonları ve oksijeni üretir. Hücresel solunum için oksijene ihtiyaç duyulmasına rağmen, bu reaksiyonla üretilen gaz atmosfere geri gönderilir.

Fotolizden elektronlar, elektron taşıma zincirlerinin fotosistemlerine gider. Fotosistemler, çeşitli dalga boylarında ışık toplamak için klorofil ve ilgili pigmentleri kullanan bir anten kompleksi içerir. Fotosistem I NADP'yi azaltmak için ışık kullanıyor ⁺ NADPH ve H üretmek⁺. Fotosistem II moleküler oksijen üretmek için suyu oksitlemek için ışık kullanır (O₂), elektronlar (e^-) ve protonlar (H⁺). Elektronlar NADP'yi azaltır⁺ Her iki sistemde de NADPH'a.

ATP, hem Fotoğraf Sistemi I hem de Fotoğraf Sistemi II'den üretilmektedir. Tilakoidler ATP'yi ATP sentaz kullanarak sentezler enzim mitokondriyal ATPase'e benzer. Enzim, tilakoid membrana entegre edilir. Sintaz molekülünün CF1 kısmı, ATP'nin ışıktan bağımsız fotosentez reaksiyonlarını desteklediği stromaya uzanır.

Tilakoid lümeni, protein işleme, fotosentez, metabolizma, redoks reaksiyonları ve savunma için kullanılan proteinleri içerir. Protein plazosiyanin, elektronları sitokrom proteinlerinden Fotosistem I'e taşıyan bir elektron taşıma proteinidir. Sitokrom b6f kompleksi, elektron aktarım zincirinin proton pompalamasını tilakoid lümenine elektron transferiyle birleştiren bir parçasıdır. Sitokrom kompleksi, Photosystem I ve Photosystem II arasında yer almaktadır.

Bitki hücrelerindeki tilakoidler bitkilerde grana yığınları oluştururken, bazı alg türlerinde bozulmamış olabilirler.

Algler ve bitkiler ökaryotlar iken, siyanobakteriler fotosentetik prokaryotlardır. Kloroplast içermezler. Bunun yerine, tüm hücre bir tür tilakoid gibi davranır. Siyanobakterinin bir dış hücre duvarı, hücre zarı ve tilakoid zarı vardır. Bu zarın içinde bakteriyel DNA, sitoplazma ve karboksizomlar bulunur. Tilakoid membran, fotosentezi ve hücresel solunumu destekleyen fonksiyonel elektron transfer zincirlerine sahiptir. Siyanobakteriler tilakoid membranlar grana ve stroma oluşturmaz. Bunun yerine, zar sitoplazmik zarın yakınında, yaprak hasat yapıları olan fikobilizomlar için her tabaka arasında yeterli boşluk bulunan paralel tabakalar oluşturur.