Kloroplasti ja klorofülli erinevus
Kloroplasti ja klorofülli erinevus - määratlus, struktuur, membraan, erinevus, roll: Fotosüntees on valguse poolt juhitav reaktsioon, mis muudab süsinikdioksiidi ja vee energiarikasteks suhkruteks. Fotosüntees algab valgusenergia hõivamisega pigmendi klorofülli abil. Kloroplastid on kohad, kus toimub fotosüntees.
Mis on kloroplast?
Kloroplastid on teatud tüüpi plastiidsed organellid, kloroplaste leidub taimerakkudes ja teistes fotosünteetilistes eukarüootides. Kloroplastid on mõnevõrra sarnased mitokondritele, kuid erinevus seisneb selles, et kloroplaste leidub ainult taimedes ja protistides.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: 101 taimerakkude osa ja täielikud funktsioonid
Need kloroplastid sisaldavad klorofülli, mis annab kloroplastidele rohelise värvuse. Endosümbiootiline teooria viitab sellele, et kloroplastid arenesid välja "bakteriaalsetest" prokarüootidest. Lisaks klorofüllile sisaldavad kloroplastid ka karotenoide. Kloroplastid sisaldavad tavaliselt kahte tüüpi pigmente. Üks tüüp on klorofüll, mis sisaldab klorofülli a ja klorofülli b. Karotenoidid on kahte tüüpi, need on karoteenid ja ksantofüllid.
Klorofülli ümbritseb kahekordne membraan, värvitu piirkond, mida nimetatakse stroomaks, asub kloroplasti sees. Vedelikuga täidetud membraaniga seotud kotid, mida nimetatakse tülakoidideks, läbivad strooma. See koosneb kettakujulistest korstnatest, mida nimetatakse granaks.
Need granad on omavahel ühendatud lamellidega. Tülakoidid “lamellid ja grana” sisaldavad fotosünteetilisi pigmente. Strooma sisaldab ensüüme, ümmargust DNA-d, 70 ribosoomi ja fotosünteesi saadusi “suhkrud, tärkliseterad ja lipiidipiiskad”. Fotosüntees hõlmab kahte reaktsiooni, need on valgusreaktsioonid ja tumedad reaktsioonid, valgusreaktsioonid esinevad tilakoididel “grana ja lamellid”, tumedad reaktsioonid stroomas.
Püüdke pöörata tähelepanu taimedele, mis on teie ümbruses! Mis värvi on selle taime lehed? Kloroplasti leidub ainult teatud taime- ja vetikarakkudes. Taimerakkudes on kloroplastid kettakujulised läbimõõduga 5-8 m ja paksusega 2-4 m. Kloroplastid on näha joonisel fig.
Joonisel on näidatud, et kloroplast on ümbritsetud kahekordse membraaniga, nimelt sisemise (sisemise) ja välise (välise) membraaniga.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: 4 fotosünteetilise seadme selgitus bioloogias
Sisemine membraan (sees)
Selles membraanis ei ole voldid (siledad) ja seal on palju fotosünteesivaid pigmente tülakoidid. See pigment haarab päikesevalgust ja muundab selle valgusenergia fotosünteesi käigus keemiliseks energiaks ATP (adenosiinitrifosfaat) kujul.
Moodustuvad virnad mitmest tülakoidist granum. Nimetatakse piklikke tilakoide, mis ühendavad vilja üksteisega strooma. Fotosünteetilised pigmendid hõlmavad klorofülli ja karotenoide.
Klorofüll
Klorofüll sisaldab klorofülli a ja b. Klorofüll on roheline pigment, mis püüab päikesevalguse energiat, näiteks punast, sinist, lillat ja peegeldavat rohelist valgust.
Karotenoidid
Karotenoidid on kollased kuni oranžid pigmendid. Karotenoidid neelavad valguslaineid rohelise-sinise vahel.
Väline membraan (välimine)
See väline membraan ei sisalda klorofülli ega karotenoide, kuid sisaldab nn ksantofüllipigmente vioolaksantiin. Ülaltoodud kirjelduse põhjal näeme, et elusates rakkudes on alati ülalnimetatud põhielemendid.
Elusrakud teevad endiselt alati kasvu ja arengut. Seda tegevust teostavad raku põhiosad. Püüdke ette kujutada, kui rakul ei oleks ülalkirjeldatud organelle, mis juhtuks? Muidugi ei saa me kasvada ja areneda, kuid peate teadma, et see rakukasv on suunatud ja kontrollitud.
Näiteks looterakud, nad teavad täpselt, millal jagada ja millal peatuda, nii et seal on ainult 2 jalga, 2 käed, 2 silma, 2 neerud, isegi kui me vaatame väikest sõrme mitte rohkem kui nimetissõrm ja jne.
See näide illustreerib suunatud ja kontrollitud rakkude jagunemist. Raku suunatud ja kontrollitud olemuse tundmine tekitab aukartust ja palju muud me peame olema tänulikud selle eest kui kõikvõimsa Jumala kingitusest meile ja teistele maailma elusolenditele maa.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: 12 parenhüümi koe funktsioone taimedes
Kloroplasti struktuur
Kloroplastid asuvad nii taimede kui ka autotroofsete vetikate parenhüümrakkudes. Need on ovaalse kujuga organellid läbimõõduga 2 - 10 mm ja paksusega 1-2 mm. Kuigi nende mõõtmed on kõigis taimedes peaaegu ühesugused, näitavad vetikate kloroplastid nii suuruse kui ka kuju erinevusi.
Kloroplastide põhikomponendid on järgmised.
-
membraan
Kloroplasti membraan on topeltmembraanstruktuur, mis leidub välises ja sisemembraanis. Kõik need membraanid on kahekihilised fosfolipiidid ja nende paksus on umbes 6–8 nm. Paks ruum, mis asub kahe membraani vahel umbes 10–20 nm, on membraanidevaheline ruum.
-
Stroma
Topeltmembraanmembraanis sisalduvat vedelikku nimetatakse stroomaks. Stroomasse dispergeeritakse nii sisemised komponendid kui ka mõned lahustunud ained. Stroomas on palju valke ja see sisaldab mitmeid oluliste rakuprotsesside jaoks vajalikke ensüüme.
Stroomas on ka kloroplasti DNA koos ribosoomide ja teiste valgusünteesiks vajalike molekulidega. Fotosünteesi abil sünteesitud tärklis hoitakse stroomas graanulite kujul.
-
Tülakoidid
Lisaks kahele membraanile, mis moodustavad membraani, sisaldab kloroplast ka kolmandat sisemembraani süsteemi, mida nimetatakse tülakoidmembraaniks. Tülakoidid on sisemised, membraaniga seotud kambrid, mis on moodustatud tülakoidmembraanist. Tülakoidi sisemist osa nimetatakse tülakoidluumeniks ning see sisaldab plastotsüaniini ja muid elektronide transportimiseks vajalikke molekule.
-
Grana
Osa tülakoididest on paigutatud üksteise otsa laotud ketaste kujul. Neid virnasid nimetatakse granaks ja need on omavahel ühendatud granaatidevaheliste tülakoidide või stroomaalsete tülakoidide kaudu.
-
Fotosüsteem
Tülakoidmembraanis paiknev see on päikeseenergia raken- damise ja funktsionaalne üksus. Fotosüsteem koosneb reaktsioonikeskusest, mida ümbritseb päikesepüüdja või antenn kompleks, mis sisaldab klorofülli, karotenoide ja muid fotosünteetilisi pigmente, samuti valke seotud.
-
Perifeerne retikulatsioon
Teatud taimsed kloroplastid sisaldavad täiendavat membraaniliste torukeste paketti, mida nimetatakse perifeerseks võrguks, mis pärineb membraani sisemembraanist. Väikesed pungapõiekesed, mis eralduvad kloroplasti sisemembraanist ja kogunevad, moodustades perifeerse retikulumi torukesed.
Mis on klorofüll
Klorofüll on roheline pigment, klorofülli võib leida erinevatest organismidest, sealhulgas taimedest, vetikatest ja tsüanobakteritest. Klorofüll on fotosünteesi üks olulisemaid tegureid. Klorofüll neelab valgust nähtava spektri sinistes ja punastes piirkondades ning peegeldab taas rohelist.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Fosfolipiidide ja triglütseriidide erinevus bioloogias
Taimed, vetikad ja prokarüoodid sünteesivad klorofülli. Klorofülli on mitut tüüpi, sealhulgas klorofüll a, klorofüll b, c ja klorofüll d. Klorofüll on kõige arvukam klorofüll, mida esineb mitmel kujul ja millel on punase neeldumise tipud veidi erineva lainepikkusega. P700 I fotosüsteemis ja P680 II fotosüsteemis on kaks näidet.
Klorofüllil on iseloomulik valguse neeldumise muster, mis "neelab peamiselt sinist ja punast valgust ja peegeldab rohelist valgust". Klorofülli molekulil on hüdrofiilne pea ja hüdrofoobne saba. Hüdrofiilne pea projitseeritakse tülakoidmembraani välisküljele. Hüdrofoobne saba projitseeritakse tülakoidmembraanile.
Molekuli valgust haarav osa vaheldub sageli ühe- ja kaksiksidemetega. Vabad elektronid võivad molekuli ümber rännata, need sidemed sisaldavad elektrone, mida valguse neelamise kaudu on võimalik üle viia kõrgematele energiatasemetele. Sellel ringil on potentsiaal varustada pingestatud elektrone teistele molekulidele.
Üldiselt neelab klorofüll palju punast ja indigovalgust, klorofüll lahustub etanoolis või alkoholis, atsetoonis, metanoolis, eetris, benseenis, kloroformis, kuid mitte sama vees. Klorofülli a ja klorofülli b ning teiste pigmentide (karoteen, ksantofüll) eraldamiseks kromatograafia meetodil.
Klorofüll a
Klorofüll a on keeruline ühend magneesiumi ja porfüriinide vahel, mis sisaldab tsüklopentanoonitsüklit (tsükkel V). Neli lämmastikuaatomit on omavahel ühendatud. Koordineerimine Mg2 + ioonidega stabiilsete tasapinnaliste komplekside moodustamiseks.
Hüdrofoobne külgahel on alkohol ja fütoolterpenoid, mis on estersidemetega seotud tsükli IV propionaatrühmaga. Klorofüll a on klorofülli vorm, mida leidub kõigis autotroofsetes taimedes. Klorofülli C keemiline valem55H72O5N4Mg.
Klorofüll b
Klorofüll b on rohelistes taimedes teine klorofüll. Klorofüll b on rakkudes seotud ka valkudega. Klorofülli B leidub rohevetikates chlorophyta ja maataimedes. Keemiline valem on C55 H70 O6 N4 Mg.
Klorofüll a ja klorofüll b neelavad kõige tugevamalt valgust spektri punastes ja lillades osades, kõige vähem neelab roheline valgus, nii et kui valge valgus kiiritades struktuure, mis sisaldavad klorofülli, näiteks lehti, siis saadetakse roheline tuli ja peegeldub see nii, et struktuur näeks välja värviline roheline. Karoteen kuulub kromoplastidesse, mis on värvilised plastiidid ja sisaldavad muid pigmente kui klorofüll.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Plasma membraani struktuuri ja funktsiooni selgitus bioloogias
Klorofülli a ja klorofülli b erinevus pigmentide vahel
Keemiline valem:
- klorofüll a C55H72 O5 N4 Mg
- ja klorofüll b C55H70O6N4Mg
Siduv rühm:
- Klorofüll a CH3
- Klorofüll b CH
Neelatud valgus:
- Klorofüll a neelab sini-violetset ja punast valgust.
- Klorofüll b neelab sinist ja oranži valgust ning peegeldab kollakasrohelist valgust.
Maksimaalne imendumine
- Klorofüll a lainepikkusel 673 nm
- Klorofüll b lainepikkusel 455-640 nm
Klorofülli a on kõige rohkem Photosystem II-s
- Klorofülli b on kõige rohkem I fotosüsteemis
Klorofülli roll fotosünteesis
klorofüll a ja klorofüll b mängivad fotosünteesi protsessis rolli. Fotosünteesi protsess koosneb kahest reaktsioonist, nimelt valgusreaktsioonidest ja tumedatest reaktsioonidest.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Rasva ainevahetuse protsessi selgitus kehas
- Neelab päikeseenergiat, et valguse reaktsiooniprotsessis veemolekulid lagundada hapnikuks ja vesinikuks.
- Elektroonide ülekande vahendajana lehtede keemilistes reaktsioonides toimuval elektronide ülekandeprotsessil.
- Energia suunamine nii, et kloroplastis koguneks ATP.
- Hoiab kloroplastid degenereerumast.
Klorofüll on roheline pigment, mis neelab kõige rohkem siniseid ja lillasid värve.
- Päikesevalgus = ultraviolettvalgus = ultraviolettvalgus
- Sinine + punane = lilla
Niisiis on klorofüll päikesevalgust kõige tõhusam värvipigment. Lisaks kasutatakse fotosünteetilises reaktsioonis päikesevalgust reaktsiooni aktivatsioonienergiana.
Kloroplasti ja klorofülli erinevus
Kloroplastide ja klorofülli vahel on mitmeid erinevusi, mis hõlmavad järgmist:
- Kloroplast on topeltmembraaniga seotud plastiidorganellide tüüp, mis sisaldab tülakoide, strooma, ümmargust DNA-d, ribosoome ja lipiidipiiskasid, samas kui klorofüll on lihtsalt molekul.
- Klorofüll on valguse energiat neelav pigment ja klorofülli leidub kloroplastides.
- Klorofüll on molekul, mis algatab fotosünteesi valguse energia neelamise teel ja kloroplast on fotosünteesi koht.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Definitsioon, struktuur, funktsioon ja 6 tüüpi lehed koos täielike näidetega Contohnya