Lục lạp ở đâu

Lục lạp , cấu trúc bên trong các tế bào củathực vật vàtảo lục là địa điểm củaquang hợp , quá trình mà năng lượng ánh sáng được chuyển đổi thành năng lượng hóa học , dẫn đến sản xuất oxy và các hợp chất hữu cơ giàu năng lượng . Quang hợpvi khuẩn lam là họ hàng gần sống tự do của lục lạp; lý thuyết nội cộng sinh cho rằng lục lạp và ty thể (các bào quan sản xuất năng lượng trong tế bào nhân thực ) là nguồn gốc của các sinh vật như vậy.

Các túi màng bên trong (thylakoid) được tổ chức thành các ngăn xếp, nằm trong một chất nền được gọi là chất nền. Tất cả chất diệp lục trong lục lạp được chứa trong màng của các túi thylakoid.

Lục lạp đóng vai trò chủ đạo trong quá trình quang hợp. Tìm hiểu về phản ứng sáng của quang hợp trong màng grana và thylakoid và phản ứng tối trong chất đệm.

Lục lạp là một loại plastid - một cơ thể hình tròn, hình bầu dục hoặc hình đĩa tham gia vào quá trình tổng hợp và dự trữ thực phẩm. Lục lạp được phân biệt với các loại plastids khác bởi màu xanh lục của chúng, là kết quả của sự hiện diện của hai sắc tố,chất diệp lục a vàdiệp lục b . Một chức năng của những sắc tố đó là hấp thụ năng lượng ánh sáng. Ở thực vật, lục lạp có trong tất cả các mô xanh, mặc dù chúng tập trung đặc biệt ở các tế bào nhu mô của trung bì lá .

Lục lạp lưu thông trong tế bào thực vật. Màu xanh lục xuất phát từ chất diệp lục tập trung trong lớp hạt của lục lạp.

Lục lạp dày khoảng 1–2 μm (1 μm = 0,001 mm) và đường kính 5–7 μm. Chúng được bao bọc trong một lớp vỏ lục lạp, bao gồm một màng kép với lớp ngoài và lớp trong, giữa chúng là một khoảng trống gọi là không gian giữa màng. Màng thứ ba, màng trong, được gấp lại rộng rãi và được đặc trưng bởi sự hiện diện của các đĩa đóng (hoặcthylakoids ), được gọi là màng thylakoid. Ở hầu hết các loài thực vật bậc cao, các thylakoid được sắp xếp thành các chồng khít gọi là grana (số íthạt ). Grana được nối với nhau bằng lá mỏng mô đệm, phần mở rộng mà chạy từ một Granum, thông qua chất nền, thành một nước láng giềng Granum . Màng thylakoid bao bọc một vùng nước trung tâm được gọi là lumen thylakoid. Không gian giữa màng trong và màng thylakoid được lấp đầy bởistroma , một chất nền chứa các enzym hòa tan , các hạt tinh bột và các bản sao của bộ gen lục lạp.

Màng thylakoid chứa chất diệp lục và các phức hợp protein khác nhau , bao gồm hệ thống quang I, hệ thống quang II và ATP (adenosine triphosphate) synthase, which are specialized for light-dependent photosynthesis. When sunlight strikes the thylakoids, the light energy excites chlorophyll pigments, causing them to give up electrons. The electrons then enter the electron transport chain, a series of reactions that ultimately drives the phosphorylation of adenosine diphosphate (ADP) to the energy-rich storage compound ATP. Electron transport also results in the production of the reducing agent nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH).

Chemiosmosis in chloroplasts that results in the donation of a proton for the production of adenosine triphosphate (ATP) in plants.

Get exclusive access to content from our 1768 First Edition with your subscription. Subscribe today

ATP and NADPH are used in the light-independent reactions (dark reactions) of photosynthesis, in which carbon dioxide and water are assimilated into organic compounds. The light-independent reactions of photosynthesis are carried out in the chloroplast stroma, which contains the enzyme ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (rubisco). Rubisco catalyzes the first step of carbon fixation in the Calvin cycle (also called Calvin-Benson cycle), the primary pathway of carbon transport in plants. Among so-called C4 plants, the initial carbon fixation step and the Calvin cycle are separated spatially—carbon fixation occurs via phosphoenolpyruvate (PEP) carboxylation in chloroplasts located in the mesophyll, while malate, the four-carbon product of that process, is transported to chloroplasts in bundle-sheath cells, where the Calvin cycle is carried out. C4 photosynthesis attempts to minimize the loss of carbon dioxide to photorespiration. In plants that use crassulacean acid metabolism (CAM), PEP carboxylation and the Calvin cycle are separated temporally in chloroplasts, the former taking place at night and the latter during the day. The CAM pathway allows plants to carry out photosynthesis with minimal water loss.

The chloroplast genome typically is circular (though linear forms have also been observed) and is roughly 120–200 kilobases in length. The modern chloroplast genome, however, is much reduced in size: over the course of evolution, increasing numbers of chloroplast genes have been transferred to the genome in the cell nucleus. As a result, proteins encoded by nuclear DNAđã trở nên thiết yếu đối với chức năng của lục lạp. Do đó, màng ngoài của lục lạp, có thể thấm tự do đối với các phân tử nhỏ, cũng chứa các kênh xuyên màng để nhập các phân tử lớn hơn, bao gồm cả các protein mã hóa hạt nhân. Màng trong hạn chế hơn, với sự vận chuyển giới hạn đối với một số protein nhất định (ví dụ, protein mã hóa hạt nhân) được nhắm mục tiêu để đi qua các kênh xuyên màng.