Definiția și funcția tihakoidă

A tilacoidă este o structură legată de membrană ca o foaie care este locul luminii-dependente fotosinteză reacții în cloroplaste și cianobacteriilor. Este locul care conține clorofila folosită pentru a absorbi lumina și a o folosi pentru reacții biochimice. Cuvântul tilacoid este din cuvântul Verde thylakos, care înseamnă pungă sau sac. Odată cu sfârșitul -oid, „tilacoid” înseamnă „asemănător cu punga”.

Tiloacoizii mai pot fi numiți lamele, deși acest termen poate fi utilizat pentru a se referi la porțiunea unui tilacoid care leagă grana.

În cloroplaste, tilacoidele sunt încorporate în stroma (o porțiune interioară a unui cloroplast). Stroma conține ribozomi, enzime și cloroplast DNA. Talokoidul este format din membrana tilacoidă și regiunea închisă numită lumen tilacoid. O stivă de tilacoizi formează un grup de structuri asemănătoare monedelor numite granum. Un cloroplast conține mai multe dintre aceste structuri, cunoscute sub numele de grana.

Plantele mai înalte au organizat în special tihakoide în care fiecare cloroplast are 10 - 100 grana, care sunt conectate între ele prin tiomako stroma. Tirokoidele stroma pot fi gândite ca tuneluri care leagă grana. Talokoidele grana și tilacoidele stroma conțin diferite proteine.

Reacțiile efectuate în tilacoid includ fotoliza apei, lanțul de transport de electroni și sinteza ATP.

Pigmenții fotosintetici (de exemplu, clorofila) sunt înglobați în membrana tilacoidă, ceea ce îl face locul reacțiilor dependente de lumină în fotosinteză. Forma stivuită a bobinei de grana conferă cloroplastului o suprafață mare în raport cu volum, ajutând eficiența fotosintezei.

Lumenul tilacoid este utilizat pentru fotofosforilare în timpul fotosintezei. Reacțiile dependente de lumină din membrana pompă protonizează în lumen, scăzând pH-ul la 4. În schimb, pH-ul stromei este de 8.

Primul pas este fotoliza apei, care apare pe locul lumen al membranei tilacoide. Energia de lumină este utilizată pentru a reduce sau a împărți apa. Această reacție produce electroni care sunt necesari pentru lanțurile de transport de electroni, protoni care sunt pompați în lumen pentru a produce un gradient de protoni și oxigen. Deși oxigenul este necesar pentru respirația celulară, gazul produs de această reacție este readus în atmosferă.

Electronii din fotoliză merg către sistemele foto ale lanțurilor de transport de electroni. Sistemele foto conțin un complex de antenă care folosește clorofilă și pigmenți înrudiți pentru a colecta lumina la diferite lungimi de undă. Photosystem I utilizează lumina pentru a reduce NADP ⁺ pentru a produce NADPH și H⁺. Photosystem II folosește lumina pentru oxidarea apei pentru a produce oxigen molecular (O₂), electroni (de ex^-) și protoni (H⁺). Electronii reduc NADP⁺ la NADPH în ambele sisteme.

ATP este produs atât din Photosystem I, cât și din Photosystem II. Tilakoids sintetizează ATP folosind o sintază ATP enzimă care este similar cu ATPaza mitocondrială. Enzima este integrată în membrana tilacoidă. Porțiunea CF1 a moleculei sintazei extinsă în stroma, unde ATP susține reacțiile de fotosinteză independente de lumină.

Lumenul tilacoidului conține proteine ​​utilizate pentru procesarea proteinelor, fotosinteză, metabolism, reacții redox și apărare. Proteina plastocianină este o proteină de transport a electronilor care transportă electroni de la proteinele citocromului la Photosystem I. Complexul citocrom b6f este o porțiune a lanțului de transport de electroni care cuplă protonii care pompează în lumenul tilacoid cu transfer de electroni. Complexul citocrom este situat între Photosystem I și Photosystem II.

În timp ce tilacoidele din celulele plantelor formează stive de grana în plante, acestea pot fi neatacate în unele tipuri de alge.

În timp ce algele și plantele sunt eucariote, cianobacteriile sunt procariote fotosintetice. Nu conțin cloroplaste. În schimb, întreaga celulă acționează ca un fel de tilacoid. Cianobacteriul are un perete celular exterior, o membrană celulară și o membrană tilacoidă. În această membrană se află ADN-ul bacterian, citoplasma și carboxizomii. Membrana tilacoidă are lanțuri funcționale de transfer de electroni care susțin fotosinteza și respirația celulară. Membranele tiocotice cianobacteria nu formează grana și stroma. În schimb, membrana formează foi paralele în apropierea membranei citoplasmatice, cu suficient spațiu între fiecare foaie pentru ficobilisomi, structurile de recoltare a luminii.