क्लोरोप्लास्ट्स फ़ंक्शंस, संरचना और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया

क्लोरोप्लास्ट वे एक प्रकार के सेलुलर ऑर्गेनेल हैं जो झिल्ली की एक जटिल प्रणाली, पौधों और शैवाल की विशेषता द्वारा सीमांकित होते हैं। इस प्लास्टिड में क्लोरोफिल, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार वर्णक, सब्जियों का हरा रंग और इन वंशों के स्वपोषी जीवन की अनुमति है.

इसके अलावा, क्लोरोप्लास्ट चयापचय ऊर्जा (एटीपी - एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट), अमीनो एसिड, विटामिन, फैटी एसिड के संश्लेषण, उनके झिल्ली के लिपिड घटकों और नाइट्राइट की कमी से संबंधित हैं। रोगजनकों के खिलाफ रक्षा पदार्थों के उत्पादन में भी इसकी भूमिका है.

इस प्रकाश संश्लेषण अंग का अपना स्वयं का गोलाकार जीनोम (डीएनए) है और यह माना जाता है कि, माइटोकॉन्ड्रिया की तरह, वे एक मेजबान और पैतृक प्रकाश संश्लेषक जीवाणु के बीच सहजीवन की प्रक्रिया से उत्पन्न हुए हैं.

सूची

• 1 मूल
  • 1.1 एंडोसिम्बायोटिक सिद्धांत
• 2 सामान्य विशेषताएं
• 3 संरचना
  • 3.1 बाहरी और आंतरिक झिल्ली
  • 3.2 थिलाकोइड झिल्ली
  • ३.३ थायलाकोइड्स
  • ३.४ स्ट्रोमा
  • 3.5 जीनोम
• 4 कार्य
  • 4.1 प्रकाश संश्लेषण
  • 4.2 बायोमोलेक्यूलस का संश्लेषण
  • 4.3 रोगजनकों के खिलाफ रक्षा
• 5 अन्य पलस्तर
• 6 संदर्भ

स्रोत

क्लोरोप्लास्ट जीव हैं जो जीवों के बहुत दूर के समूहों की विशेषताएं हैं: शैवाल, पौधे और प्रोकैरियोट्स। यह सबूत बताता है कि ऑर्गेनेल प्रकाश संश्लेषण करने की क्षमता के साथ एक प्रोकैरियोटिक जीव से उत्पन्न हुआ.

यह अनुमान लगाया जाता है कि पहला यूकेरियोटिक जीव, प्रकाश संश्लेषण करने की क्षमता के साथ, लगभग 1,000 मिलियन साल पहले उत्पन्न हुआ था। साक्ष्य इंगित करता है कि यह महत्वपूर्ण विकासवादी छलांग यूकेरियोटिक मेजबान द्वारा एक साइनोबैक्टीरियम के अधिग्रहण के कारण हुई थी। इस प्रक्रिया ने लाल, हरे और पौधों के शैवाल के विभिन्न वंशों को जन्म दिया.

उसी तरह, द्वितीयक और तृतीयक सहजीवन की घटनाएं होती हैं जिसमें यूकेरियोट्स का एक वंश दूसरे मुक्त-जीवित प्रकाश संश्लेषक यूकेरियोट के साथ सहजीवी संबंध स्थापित करता है.

विकास के दौरान, पुट्टी जीवाणु का जीनोम कम हो गया है और इसके कुछ जीनों को नाभिक जीनोम में स्थानांतरित और एकीकृत किया गया है.

वर्तमान क्लोरोप्लास्ट के जीनोम का संगठन एक प्रोकैरियोट जैसा दिखता है, लेकिन यूकेरियोट्स की आनुवंशिक सामग्री के गुण भी हैं.

एंडोसिम्बायोटिक सिद्धांत

एंडोसिम्बायोटिक सिद्धांत को लिन मार्गुलिस द्वारा 60 और 80 के दशक के बीच प्रकाशित पुस्तकों की एक श्रृंखला में प्रस्तावित किया गया था।.

यह सिद्धांत क्लोरोप्लास्ट की उत्पत्ति, माइटोकॉन्ड्रिया और फ्लैगेल्ला में मौजूद बेसल निकायों की व्याख्या करता है। इस परिकल्पना के अनुसार, ये संरचनाएँ एक बार प्रोकैरियोटिक जीवों से मुक्त थीं.

मोबाइल प्रोकैरियोट्स से बेसल निकायों के एंडोसिंबायोटिक मूल का समर्थन करने के लिए बहुत सबूत नहीं हैं.

इसके विपरीत, α-Proteobacteria से और cyanobacteria से क्लोरोप्लास्ट से mitochondria की एंडोसिम्बायोटिक उत्पत्ति का समर्थन करने वाले महत्वपूर्ण सबूत हैं। स्पष्ट और सबसे मजबूत सबूत दोनों जीनोम के बीच समानता है.

सामान्य विशेषताएं

क्लोरोप्लास्ट पौधों की कोशिकाओं में सबसे विशिष्ट प्रकार के प्लास्टिड हैं। वे झिल्ली से घिरे अंडाकार संरचनाएं हैं और ऑटोट्रॉफ़िक यूकेरियोट्स की सबसे प्रसिद्ध प्रक्रिया उनके इंटीरियर में होती है: प्रकाश संश्लेषण। वे गतिशील संरचनाएं हैं और उनकी अपनी आनुवंशिक सामग्री है.

वे आम तौर पर पौधों की पत्तियों पर स्थित होते हैं। एक विशिष्ट प्लांट सेल में 10 से 100 क्लोरोप्लास्ट हो सकते हैं, हालांकि यह संख्या काफी परिवर्तनशील है.

माइटोकॉन्ड्रिया की तरह, माता-पिता से बच्चों तक क्लोरोप्लास्ट की विरासत माता-पिता में से एक के हिस्से पर होती है और दोनों में नहीं। वास्तव में, ये अंग विभिन्न पहलुओं में माइटोकॉन्ड्रिया के समान हैं, हालांकि अधिक जटिल हैं.

संरचना

क्लोरोप्लास्ट बड़े अंग हैं, लंबाई में 5 से 10 माइक्रोन। एक पारंपरिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के तहत इस संरचना की विशेषताओं की कल्पना की जा सकती है.

वे एक डबल लिपिड झिल्ली से घिरे हैं। इसके अलावा, उनके पास आंतरिक झिल्ली की एक तीसरी प्रणाली है, जिसे थायलाकोइड झिल्ली कहा जाता है.

यह अंतिम झिल्लीदार प्रणाली डिस्क जैसी संरचनाओं का एक समूह बनाती है, जिसे थायलाकोइड्स के रूप में जाना जाता है। बवासीर में थायलाकोइड्स के मिलन को "ग्राना" कहा जाता है और वे एक-दूसरे से जुड़े होते हैं.

झिल्ली की इस ट्रिपल प्रणाली के लिए धन्यवाद, क्लोरोप्लास्ट की आंतरिक संरचना जटिल होती है और इसे तीन स्थानों में विभाजित किया जाता है: इंटरमेम्ब्रेनर स्पेस (दो बाहरी झिल्ली के बीच), स्ट्रोमा (क्लोरोप्लास्ट में पाया जाता है और थायलाकोइड झिल्ली के बाहर) और थाइलाकोइड का लुमेन.

बाहरी और आंतरिक झिल्ली

झिल्ली प्रणाली एटीपी की पीढ़ी से संबंधित है। माइटोकॉन्ड्रिया की झिल्ली की तरह, यह आंतरिक झिल्ली है जो ऑर्गेनेल में अणुओं के पारित होने को निर्धारित करती है। फॉस्फेटिडिलकोलाइन और फॉस्फेटिडिलग्लाइसरोल क्लोरोप्लास्ट झिल्ली के सबसे प्रचुर लिपिड हैं.

बाहरी झिल्ली में छिद्रों की एक श्रृंखला होती है। छोटे अणु स्वतंत्र रूप से इन चैनलों के माध्यम से प्रवेश कर सकते हैं। दूसरी ओर आंतरिक झिल्ली, इस प्रकार के कम वजन के अणुओं के मुक्त पारगमन की अनुमति नहीं देता है। अणुओं को प्रवेश करने के लिए, उन्हें झिल्ली तक लंगर डाले गए विशिष्ट ट्रांसपोर्टरों के माध्यम से ऐसा करना चाहिए.

कुछ मामलों में एक संरचना है जिसे परिधीय जालिका कहा जाता है, जो झिल्ली के एक नेटवर्क द्वारा बनाई जाती है, विशेष रूप से क्लोरोप्लास्ट के आंतरिक झिल्ली से उत्पन्न होती है। कुछ लेखक उन्हें C4 चयापचय वाले पौधों के लिए अद्वितीय मानते हैं, हालांकि वे C3 पौधों में पाए गए हैं.

इन नलिकाओं और पुटिकाओं का कार्य अभी तक स्पष्ट नहीं है। यह प्रस्तावित है कि वे क्लोरोप्लास्ट के भीतर चयापचयों और प्रोटीन के तेजी से परिवहन में योगदान कर सकते हैं या आंतरिक झिल्ली की सतह को बढ़ा सकते हैं.

थायलाकोइड झिल्ली

प्रकाश संश्लेषण प्रक्रियाओं में शामिल इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला इस झिल्ली प्रणाली में होती है। प्रोटोम को इस झिल्ली के माध्यम से पंप किया जाता है, जिसमें स्ट्रोमा से लेकर थायलाकोइड्स का आंतरिक भाग होता है.

इस ढाल का परिणाम एटीपी के संश्लेषण में होता है, जब प्रोटॉन स्ट्रोमा पर वापस निर्देशित होते हैं। यह प्रक्रिया उसके बराबर होती है जो माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली में होती है.

थायलाकोइड झिल्ली में चार प्रकार के लिपिड होते हैं: मोनोगैलेक्टोसिल डायक्लिग्लिसरॉल, डिगैलेक्टोसिल डिआयसिलग्लिसरॉल, सल्फोक्विनोवोसिल डियाकिलग्लिसरॉल और फास्फेटिडिलग्लिसरॉल। इस खंड के लिपिड बाईलेयर के भीतर प्रत्येक प्रकार का एक विशेष कार्य है.

tilacoides

थायलाकोइड्स थैली या सपाट डिस्क के रूप में झिल्लीदार संरचनाएं होती हैं जो एक "में खड़ी होती हैं"कोषिनील”(इस संरचना का बहुवचन है granum)। इन डिस्क का व्यास 300 से 600 एनएम है। थाइलाकोइड के आंतरिक स्थान में लुमेन कहा जाता है.

थायलाकोइड स्टैक की वास्तुकला अभी भी बहस में है। दो मॉडल प्रस्तावित हैं: पहला पेचदार मॉडल है, जिसमें हेलिक्स के आकार के अनाज के बीच थायलाकोइड घाव होते हैं.

इसके विपरीत, दूसरा मॉडल एक द्विभाजन का प्रस्ताव करता है। इस परिकल्पना से पता चलता है कि ग्रैन स्ट्रोमल द्विभाजनों द्वारा बनते हैं.

stromal

स्ट्रोमा जिलेटिनस तरल पदार्थ है जो थायलाकोइड्स को घेरता है और क्लोरोप्लास्ट के आंतरिक क्षेत्र में पाया जाता है। यह क्षेत्र कथित बैक्टीरिया के साइटोसोल से मेल खाता है जो इस प्रकार के प्लास्टिड के कारण होता है.

इस क्षेत्र में आपको डीएनए अणु और बड़ी मात्रा में प्रोटीन और एंजाइम मिलेंगे। विशेष रूप से, केल्विन चक्र में शामिल एंजाइम प्रकाश संश्लेषक प्रक्रिया में कार्बन डाइऑक्साइड के निर्धारण के लिए पाए जाते हैं। आप स्टार्च ग्रैन्यूल भी पा सकते हैं

स्ट्रोमा में आप क्लोरोप्लास्ट के क्लोरोप्लास्ट पा सकते हैं, क्योंकि ये संरचनाएं अपने स्वयं के प्रोटीन को संश्लेषित करती हैं.

जीनोम

क्लोरोप्लास्ट की सबसे उत्कृष्ट विशेषताओं में से एक यह है कि उनकी अपनी आनुवंशिक प्रणाली है.

क्लोरोप्लास्ट की आनुवंशिक सामग्री में डीएनए के परिपत्र अणु होते हैं। प्रत्येक ऑर्गेनेल में 12 से 16 kb (किलोबेस) के इस गोलाकार अणु की कई प्रतियां हैं। उन्हें न्यूक्लियोइड्स नामक संरचनाओं में व्यवस्थित किया जाता है और प्रोटीन और आरएनए अणुओं के साथ, प्लास्टिड जीनोम की 10 से 20 प्रतियां शामिल होती हैं।.

लगभग 120 से 130 जीनों के लिए क्लोरोप्लास्ट डीएनए कोड। फोटोसिंथेटिक प्रक्रियाओं से संबंधित प्रोटीन और आरएनए में ये परिणाम होते हैं जैसे कि फोटोसिस्टम I और II के घटक, एटीपी सिंथेज़ और रुबिस्को सबयूनिट्स में से एक.

रुबिस्को (राइबुलोस-1,5-बिस्फोस्फेट कार्बोक्सिलेज / ऑक्सीजनएज़) कैल्विन चक्र में एक महत्वपूर्ण एंजाइम जटिल है। वास्तव में, यह ग्रह पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में प्रोटीन माना जाता है.

स्थानांतरण आरएनए और राइबोसोम का उपयोग आरएनए संदेशों के अनुवाद में किया जाता है जो क्लोरोप्लास्ट जीनोम में एन्कोडेड होते हैं। इसमें राइबोसोमल आरएनए 23 एस, 16 एस, 5 एस और 4.5 एस और ट्रांसफर आरएनए शामिल हैं। यह 20 राइबोसोमल प्रोटीन और आरएनए पोलीमरेज़ के कुछ सबयूनिट्स के लिए भी कोड करता है.

हालांकि, क्लोरोप्लास्ट के कामकाज के लिए आवश्यक कुछ तत्व प्लांट सेल के परमाणु जीनोम में एन्कोड किए जाते हैं.

कार्यों

क्लोरोप्लास्ट को पौधों के महत्वपूर्ण चयापचय केंद्रों के रूप में माना जा सकता है, जहां एंजाइमों के व्यापक स्पेक्ट्रम के लिए कई जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं और झिल्ली के लिए लंगर डाले गए प्रोटीन होते हैं जिनमें ये अंग होते हैं.

पौधों के जीवों में उनका एक महत्वपूर्ण कार्य होता है: यह वह स्थान है जहां प्रकाश संश्लेषक प्रक्रियाएं होती हैं, जहां सूर्य के प्रकाश को कार्बोहाइड्रेट में बदल दिया जाता है, एक माध्यमिक उत्पाद के रूप में ऑक्सीजन के साथ।.

जैवसंश्लेषण के द्वितीयक कार्यों की एक श्रृंखला भी क्लोरोप्लास्ट में होती है। आगे हम प्रत्येक फ़ंक्शन के बारे में विस्तार से चर्चा करेंगे:

प्रकाश संश्लेषण

प्रकाश संश्लेषण क्लोरोफिल के लिए धन्यवाद होता है। यह वर्णक क्लोरोप्लास्ट के अंदर, थायलाकोइड्स की झिल्लियों में पाया जाता है.

यह दो भागों से बना है: एक अंगूठी और एक पूंछ। अंगूठी में मैग्नीशियम होता है और प्रकाश के अवशोषण के लिए जिम्मेदार होता है। यह नीले प्रकाश और लाल प्रकाश को अवशोषित कर सकता है, जो प्रकाश स्पेक्ट्रम के हरे क्षेत्र को दर्शाता है.

प्रकाश संश्लेषण प्रतिक्रियाएं इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण के लिए धन्यवाद होती हैं। प्रकाश से आने वाली ऊर्जा क्लोरोफिल वर्णक (अणु को "प्रकाश द्वारा उत्तेजित" कहा जाता है) में ऊर्जा प्रदान करती है, जिससे थाइलाकोइड्स की झिल्ली में इन कणों की आवाजाही होती है। क्लोरोफिल एक पानी के अणु से अपने इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करता है.

इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप एक विद्युत रासायनिक ढाल का निर्माण होता है जो स्ट्रोमा में एटीपी के संश्लेषण की अनुमति देता है। इस चरण को "चमकदार" के रूप में भी जाना जाता है.

प्रकाश संश्लेषण का दूसरा भाग (या अंधेरे चरण) स्ट्रोमा में होता है और साइटोसोल में जारी रहता है। इसे कार्बन निर्धारण प्रतिक्रियाओं के रूप में भी जाना जाता है। इस चरण में, सीओ से कार्बोहाइड्रेट बनाने के लिए उपरोक्त प्रतिक्रियाओं के उत्पादों का उपयोग किया जाता है₂.

बायोमोलेक्यूलस का संश्लेषण

इसके अलावा, क्लोरोप्लास्ट के अन्य विशिष्ट कार्य हैं जो पौधे के विकास और विकास की अनुमति देते हैं.

इस ऑर्गेनेल में नाइट्रेट्स और सल्फेट्स का आत्मसात होता है, और अमीनो एसिड, फाइटोहोर्मोन, विटामिन, फैटी एसिड, क्लोरोफिल और कैरोटीनॉयड के संश्लेषण के लिए आवश्यक एंजाइम होते हैं.

कुछ अध्ययनों ने इस ऑर्गेनेल द्वारा संश्लेषित अमीनो एसिड की एक महत्वपूर्ण संख्या की पहचान की है। कर्क एट अल ने क्लोरोप्लास्ट में अमीनो एसिड के उत्पादन का अध्ययन किया विकिया फैबा एल.

इन लेखकों ने पाया कि सबसे प्रचुर मात्रा में संश्लेषित एमिनो एसिड ग्लूटामेट, एस्पार्टेट और थ्रेओनीन थे। अन्य प्रकार, जैसे कि ऐलेनिन, सेरीन और ग्लाइसिन को भी संश्लेषित किया गया था लेकिन कम मात्रा में। शेष तेरह एमिनो एसिड का भी पता लगाया गया था.

वे विभिन्न जीनों को अलग करने में सक्षम हैं जो लिपिड के संश्लेषण में शामिल हैं। क्लोरोप्लास्ट में आइसोफ्रेनॉइड लिपिड के संश्लेषण के लिए आवश्यक रास्ते होते हैं, जो क्लोरोफिल और अन्य संरचनाओं के उत्पादन के लिए आवश्यक होते हैं.

रोगजनकों के खिलाफ रक्षा

पौधों में जानवरों के समान विकसित प्रतिरक्षा प्रणाली नहीं होती है। इसलिए, सेलुलर संरचनाओं को हानिकारक एजेंटों से बचाव करने में सक्षम होने के लिए रोगाणुरोधी पदार्थों का उत्पादन करना चाहिए। इस प्रयोजन के लिए, पौधे प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) या सैलिसिलिक एसिड को संश्लेषित कर सकते हैं.

क्लोरोप्लास्ट इन पदार्थों के उत्पादन से संबंधित हैं जो पौधे में प्रवेश करने वाले संभावित रोगजनकों को समाप्त करते हैं.

इसी तरह, वे एक "आणविक सेंसर" के रूप में कार्य करते हैं और चेतावनी तंत्र में भाग लेते हैं, अन्य जीवों को जानकारी संचारित करते हैं.

अन्य पलस्तर

क्लोरोप्लास्ट प्लास्ट ऑर्गेनल्स के एक परिवार के हैं जिन्हें प्लास्टिड या प्लास्टिड कहा जाता है। क्लोरोप्लास्ट मुख्य रूप से बाकी प्लास्टिड्स से भिन्न होता है क्योंकि उनके पास क्लोरोफिल वर्णक होता है। अन्य प्लास्टिड हैं:

-क्रोमोप्लास्ट: इन संरचनाओं में कैरोटीनॉयड होते हैं, फूलों और फूलों में मौजूद होते हैं। इन रंजकों के लिए धन्यवाद, वनस्पति संरचनाओं में पीले, नारंगी और लाल रंग हैं.

-ल्यूकोप्लास्टोस: इन प्लास्टिडिओस में रंजक नहीं होते हैं और इसलिए वे सफेद होते हैं। वे एक आरक्षित के रूप में सेवा करते हैं और उन अंगों में पाए जाते हैं जो प्रत्यक्ष प्रकाश प्राप्त नहीं करते हैं.

-एमाइलोप्लास्ट: स्टार्च होते हैं और जड़ों और कंद में पाए जाते हैं.

प्लास्टिड्स प्रोटोप्लास्टिडिया नामक संरचनाओं से उत्पन्न होते हैं। प्लास्टिड्स की सबसे हड़ताली विशेषताओं में से एक उनकी संपत्ति का प्रकार बदलना है, हालांकि वे पहले से ही परिपक्व अवस्था में हैं। यह परिवर्तन संयंत्र से पर्यावरणीय या आंतरिक संकेतों से शुरू होता है.

उदाहरण के लिए, क्लोरोप्लास्ट क्रोमोप्लास्ट को जन्म देने में सक्षम हैं। इस परिवर्तन के लिए, थायलाकोइड झिल्ली का विघटन होता है और कैरोटीनॉयड संश्लेषित होते हैं.

संदर्भ

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