Thilacoids के लक्षण, संरचना और कार्य

tilacoides वे पौधों के पौधों की कोशिकाओं में साइनोबैक्टीरिया और शैवाल में क्लोरोप्लास्ट के भीतर स्थित फ्लैट थैली के रूप में होते हैं। वे आम तौर पर एक संरचना में आयोजित किए जाते हैं, जिसे ग्राना-बहुवचन कहा जाता है granum- और यह सिक्कों के ढेर जैसा दिखता है.

थाइलैकोइड को उक्त ऑर्गेनेल की आंतरिक और बाहरी झिल्ली के अलावा, क्लोरोप्लास्ट की तीसरी झिल्ली प्रणाली माना जाता है। इस संरचना की झिल्ली क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा से थायलाकोइड के आंतरिक हिस्से को अलग करती है, और चयापचय पथों में शामिल पिगमेंट और प्रोटीन की एक श्रृंखला होती है।.

थायलाकोइड्स में प्रकाश संश्लेषण के लिए जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं आवश्यक हैं, एक प्रक्रिया जिसके द्वारा पौधे सूर्य का प्रकाश लेते हैं और इसे कार्बोहाइड्रेट में बदल देते हैं। विशेष रूप से, उनके पास सूर्य के प्रकाश पर निर्भर चरण को पूरा करने के लिए आवश्यक झिल्ली होती है, जहां प्रकाश फंस जाता है और ऊर्जा (एटीपी) और एनएडीपीएच में परिवर्तित हो जाता है।.

सूची

• 1 सामान्य विशेषताएं
• 2 संरचना
  • 2.1 थायलाकोइड झिल्ली
  • 2.2 झिल्ली की लिपिड रचना
  • 2.3 झिल्ली की प्रोटीन संरचना
  • 2.4 थायलाकोइड का लुमेन
• 3 कार्य
  • 3.1 प्रकाश संश्लेषण के चरण
  • 3.2 चरण प्रकाश पर निर्भर
  • ३.३ फोटोफॉस्फोराइलेशन
• 4 विकास
• 5 संदर्भ

सामान्य विशेषताएं

थिलाकोइड क्लोरोप्लास्ट की आंतरिक त्रि-आयामी झिल्लीदार प्रणाली है। पूरी तरह से परिपक्व क्लोरोप्लास्ट में 40 से 60 दाने होते हैं, जिनका व्यास 0.3 और 0.6 माइक्रोन के बीच होता है.

ग्रेनस का गठन करने वाले थाइलाकोइड्स की संख्या व्यापक रूप से भिन्न होती है: पौधों में 10 बोरी से कम सूरज की रोशनी के संपर्क में आने से, पौधों में 100 से अधिक थाइलेकोइड्स जो अत्यधिक छाया वाले वातावरण में रहते हैं.

स्टैक्ड थायलाकोइड क्लोरोप्लास्ट के भीतर एक निरंतर डिब्बे बनाने से एक दूसरे से जुड़े होते हैं। थायलाकोइड का इंटीरियर पानी की प्रकृति का एक काफी विशाल डिब्बे है.

थायलाकोइड्स की झिल्ली प्रकाश संश्लेषण के लिए अपरिहार्य है, क्योंकि प्रक्रिया का पहला चरण वहां होता है.

संरचना

Thylakoids संरचनाएं हैं जो पूरी तरह से परिपक्व क्लोरोप्लास्ट के भीतर हावी हैं। यदि पारंपरिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप में एक क्लोरोप्लास्ट की कल्पना की जाती है, तो अनाज की कुछ प्रजातियां देखी जा सकती हैं.

ये थायलाकोइड ढेर हैं; इसलिए, इन संरचनाओं के पहले पर्यवेक्षकों ने उन्हें "ग्राना" कहा.

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की मदद से छवि को बड़ा किया जा सकता था और यह निष्कर्ष निकाला गया था कि इन अनाजों की प्रकृति वास्तव में सिलिकास्टॉयड्स के ढेर थे.

थायलाकोइड झिल्ली का गठन और संरचना एक प्लास्टिड से क्लोरोप्लास्ट के गठन पर निर्भर करती है जो अभी तक विभेदित नहीं है, जिसे प्रोटोप्लास्टिडियम के रूप में जाना जाता है। प्रकाश की उपस्थिति क्लोरोप्लास्ट में रूपांतरण को उत्तेजित करती है, और बाद में स्टैक्ड थायलाकोइड्स का गठन होता है.

थायलाकोइड झिल्ली

क्लोरोप्लास्ट और साइनोबैक्टीरिया में, थायलाकोइड झिल्ली प्लाज्मा झिल्ली के आंतरिक भाग के संपर्क में नहीं है। हालांकि, थायलाकोइड झिल्ली का गठन आंतरिक झिल्ली के आक्रमण के साथ शुरू होता है.

सायनोबैक्टीरिया और शैवाल की कुछ प्रजातियों में, लैमेलै की एक परत द्वारा थायलाकोइड का निर्माण होता है। इसके विपरीत, परिपक्व क्लोरोप्लास्ट में अधिक जटिल प्रणाली पाई जाती है.

इस अंतिम समूह में, दो आवश्यक भागों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: ग्रैन और स्ट्रोमा के लैमेला। पहले में छोटे स्टैक्ड डिस्क होते हैं और दूसरा इन ढेरों को एक दूसरे से जोड़ने के लिए जिम्मेदार होता है, जो एक सतत संरचना का निर्माण करता है: थायलाकोइड का लुमेन.

झिल्ली की लिपिड रचना

झिल्ली को बनाने वाले लिपिड अत्यधिक विशिष्ट होते हैं और इसमें लगभग 80% गैलेक्टोसिल डायक्लिग्लिसरॉल होता है: मोनोगैलेक्टोसिल डाइसिलग्लिसरॉल और डाइएलेक्टोसायल डाइसिलग्लिसरॉल। इन गैलेक्टोलिपिड्स में अत्यधिक असंतृप्त श्रृंखलाएं होती हैं, जो थाइलाकोइड्स की विशिष्ट होती हैं.

उसी तरह, थायलाकोइड झिल्ली में लिपिड होते हैं, जैसे कि फॉस्फेटिडिलग्लिसरॉल, कम अनुपात में। उल्लिखित लिपिड झिल्ली की दोनों परतों में सजातीय रूप से वितरित नहीं होते हैं; विषमता की एक निश्चित डिग्री है जो संरचना के कामकाज में योगदान देती है.

झिल्ली की प्रोटीन संरचना

इस झिल्ली में फोटोसिस्टम I और II प्रमुख प्रोटीन घटक हैं। वे साइटोक्रोम बी कॉम्प्लेक्स से जुड़े पाए जाते हैं₆एफ और एटीपी सिंथेटेस.

यह पाया गया है कि फोटोसिस्टम II के अधिकांश तत्व स्टैक्ड ग्रेन मेम्ब्रेन में स्थित होते हैं, जबकि फोटोसिस्टम I ज्यादातर नॉन-स्टैक्ड थायलाकोइड मेम्ब्रेन में स्थित होता है। यही है, दोनों फोटो सिस्टम के बीच एक भौतिक अलगाव है.

इन परिसरों में अभिन्न झिल्ली प्रोटीन, परिधीय प्रोटीन, कोफ़ैक्टर्स और विभिन्न प्रकार के रंजक शामिल हैं.

थायलाकोइड का लुमेन

थायलाकोइड के आंतरिक में एक जलीय और गाढ़ा पदार्थ होता है, जिसकी संरचना स्ट्रोमा से भिन्न होती है। यह फोटोफॉस्फोराइलेशन में भाग लेता है, प्रोटॉन को संग्रहीत करता है जो एटीपी के संश्लेषण के लिए प्रोटॉन-मोटर बल उत्पन्न करेगा। इस प्रक्रिया में, लुमेन पीएच 4 तक पहुंच सकता है.

मॉडल जीव के लुमेन के प्रोटिओम में अरबिडोप्सिस थालियाना 80 से अधिक प्रोटीन की पहचान की गई है, लेकिन उनके कार्यों को पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है.

लुमेन प्रोटीन थायलाकोइड्स के जैवजनन के नियमन में शामिल होते हैं और प्रकाश संश्लेषक परिसरों, विशेष रूप से फोटोसिस्टम II और NAD (P) H dehydrogensa बनाने वाले प्रोटीनों की गतिविधि और टर्नओवर में शामिल होते हैं.

कार्यों

प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया, सब्जियों के लिए महत्वपूर्ण, थायलाकोइड्स में शुरू होती है। क्लोरोप्लास्ट स्ट्रोमा के साथ उन्हें नष्ट करने वाली झिल्ली में प्रकाश संश्लेषण प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यक सभी एंजाइमैटिक मशीनरी होती हैं.

प्रकाश संश्लेषण के चरण

प्रकाश संश्लेषण को दो मुख्य चरणों में विभाजित किया जा सकता है: प्रकाश प्रतिक्रियाएं और अंधेरे प्रतिक्रियाएं.

जैसा कि नाम का तात्पर्य है, पहले समूह से संबंधित प्रतिक्रियाएं केवल प्रकाश की उपस्थिति में आगे बढ़ सकती हैं, जबकि दूसरे समूह में उन लोगों के साथ या इसके बिना उत्पन्न हो सकती हैं। ध्यान दें कि पर्यावरण के लिए "अंधेरा" होना आवश्यक नहीं है, यह केवल प्रकाश से स्वतंत्र है.

प्रतिक्रियाओं का पहला समूह, "ल्यूमिनिक", थायलाकोइड में होता है और इसे निम्नानुसार संक्षेपित किया जा सकता है: प्रकाश + क्लोरोफिल + 12 एच₂ओ + 12 एनएडीपी⁺ + 18 एडीपी + 18 पी_मैं आ 6 ओ₂ + 12 एनएडीपीएच + 18 एटीपी.

प्रतिक्रियाओं का दूसरा समूह क्लोरोप्लास्ट स्ट्रोमा में होता है और कार्बन डाइऑक्साइड से ग्लूकोज (सी) तक कार्बन को कम करने के लिए पहले चरण में संश्लेषित एटीपी और एनएडीपीएच लेता है।₆एच₁₂हे₆)। दूसरे चरण को संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है: 12 एनएडीपीएच + 18 एटीपी + 6 सीओ₂ आ ग₆एच₁₂हे₆ + 12 एनएडीपी⁺ + 18 एडीपी + 18 पी_मैं + 6 एच₂हे.

प्रकाश पर निर्भर स्टेज

प्रकाश प्रतिक्रियाओं में फोटोसिस्टम के रूप में जानी जाने वाली संरचनाओं की एक श्रृंखला शामिल होती है, जो थाइलाकोइड झिल्ली में पाई जाती हैं और इसमें क्लोरोफिल सहित वर्णक के लगभग 300 अणु होते हैं।.

दो प्रकार के फोटो सिस्टम हैं: पहले एक में 700 नैनोमीटर के प्रकाश अवशोषण की अधिकतम चोटी होती है और इसे पी के रूप में जाना जाता है₇₀₀, जबकि दूसरे को P कहा जाता है₆₈₀. दोनों को थायलाकोइड झिल्ली में एकीकृत किया जाता है.

प्रक्रिया तब शुरू होती है जब पिगमेंट में से एक फोटॉन को अवशोषित करता है और यह अन्य पिगमेंट की ओर "बाउंस" करता है। जब एक क्लोरोफिल अणु प्रकाश को अवशोषित करता है, तो एक इलेक्ट्रॉन कूदता है और दूसरा अणु इसे अवशोषित करता है। जो अणु इलेक्ट्रॉन खो गया था, वह अब ऑक्सीकृत हो गया है और इसका नकारात्मक चार्ज है.

पी₆₈₀ क्लोरोफिल ए से प्रकाश ऊर्जा जाल। इस फोटो सिस्टम में, एक इलेक्ट्रॉन को एक उच्च ऊर्जा प्रणाली में एक प्राथमिक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता में फेंक दिया जाता है.

यह इलेक्ट्रॉन फोटो ट्रांसपोर्ट I से गिरता है, जो इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला से होकर गुजरता है। ऑक्सीकरण और कमी प्रतिक्रियाओं की यह प्रणाली प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों को एक अणु से दूसरे में स्थानांतरित करने के लिए जिम्मेदार है.

दूसरे शब्दों में, पानी से लेकर फोटोसिस्टम II, फोटोसिस्टम I और NADPH तक इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह होता है.

photophosphorylation

प्रोटॉन की इस प्रणाली द्वारा उत्पन्न प्रोटॉन का एक हिस्सा थाइलाकोइड (जिसे थायलाकोइड प्रकाश भी कहा जाता है) के अंदर स्थित है, एक रासायनिक ढाल बनाता है जो एक प्रोटॉन-मोटर बल उत्पन्न करता है.

प्रोटॉन थाइलेकोइड के स्थान से स्ट्रोमा तक जाते हैं, जो विद्युत रासायनिक ढाल के अनुकूल हैं; यही है, वे थायलाकोइड छोड़ देते हैं.

हालांकि, प्रोटॉन का मार्ग झिल्ली में कहीं भी नहीं है, उन्हें एटीपी सिंथेटेज नामक एक जटिल एंजाइम प्रणाली के माध्यम से ऐसा करना चाहिए.

स्ट्रोमा की ओर प्रोटॉन की यह गति एडीपी से शुरू होने वाले एटीपी के गठन का कारण बनती है, जो कि माइटोकॉन्ड्रिया में होती है। प्रकाश का उपयोग करते हुए एटीपी के संश्लेषण को फोटोफॉस्फोराइलेशन कहा जाता है.

ये उल्लिखित चरण एक साथ होते हैं: फोटोसिस्टम II में क्लोरोफिल एक इलेक्ट्रॉन खो देता है और इसे पानी के अणु के टूटने से आने वाले इलेक्ट्रॉन के साथ बदलना चाहिए; फोटोसिस्टम I प्रकाश को जाल करता है, ऑक्सीकरण करता है और एक इलेक्ट्रॉन को मुक्त करता है जो एनएडीपी द्वारा फंस गया है⁺.

फोटोसिस्टम I के लापता इलेक्ट्रॉन को फोटोसिस्टम II के परिणामस्वरूप बदल दिया गया है। इन यौगिकों का उपयोग बाद में कार्बन निर्धारण प्रतिक्रियाओं में, केल्विन चक्र में किया जाएगा.

विकास

ऑक्सीजन-मुक्ति प्रक्रिया के रूप में प्रकाश संश्लेषण के विकास ने जीवन को अनुमति दी जैसा कि हम जानते हैं.

यह सुझाव दिया गया है कि प्रकाश संश्लेषण कुछ अरब साल पहले पूर्वज में विकसित हुआ था, जो वर्तमान साइनोबैक्टीरिया को जन्म देता है, एक एनॉक्सिक प्रकाश संश्लेषक परिसर से.

यह प्रस्तावित है कि प्रकाश संश्लेषण का विकास दो अपरिहार्य घटनाओं के साथ था: फोटोसिस्टम पी का निर्माण₆₈₀ और कोशिका झिल्ली के संबंध के बिना, आंतरिक झिल्ली की एक प्रणाली की उत्पत्ति.

थायलाकोइड्स के निर्माण के लिए आवश्यक Vipp1 नामक एक प्रोटीन होता है। दरअसल, यह प्रोटीन पौधों, शैवाल और सायनोबैक्टीरिया में मौजूद होता है, लेकिन बैक्टीरिया में अनुपस्थित होता है जो एनोक्सिक योग संश्लेषण करता है.

यह माना जाता है कि यह जीन साइनोबैक्टीरिया के संभावित पूर्वज में जीन दोहराव से उत्पन्न हो सकता है। सायनोबैक्टीरिया का केवल एक ही मामला है जो ऑक्सीजन के साथ प्रकाश संश्लेषण में सक्षम है और थायलाकोइड्स के पास नहीं है: प्रजाति ग्लोबोबैक्टीरिया उल्लंघन.

संदर्भ

1. बर्ग जेएम, टाइमोकोज़्को जेएल, स्ट्रायर एल (2002). जैव रसायन। 5 वां संस्करण. न्यूयॉर्क: डब्ल्यू एच फ्रीमैन। सारांश। यहां उपलब्ध है: ncbi.nlm.nih.gov
2. कूपर, जी.एम. (2000). सेल: एक आणविक दृष्टिकोण। दूसरा संस्करण. सुंदरलैंड (MA): सिनाउर एसोसिएट्स। प्रकाश संश्लेषण। यहां उपलब्ध है: ncbi.nlm.nih.gov
3. कर्टिस, एच।, और श्नेक, ए। (2006). जीवविज्ञान के लिए निमंत्रण. एड। पैनामेरिकाना मेडिकल.
4. जेर्वी, एस।, गोलन, पी। जे।, और आरो, ई। एम। (2013)। प्रकाश संश्लेषण विनियमन में थायलाकोइड लुमेन की भूमिकाओं को समझना. पादप विज्ञान में फ्रंटियर्स, 4, 434.
5. स्टैलेटिन, एल। ए। (2003)। क्लोरोप्लास्ट संरचना: क्लोरोफिल कणिकाओं से थायलाकोइड झिल्ली के सुप्रा-आणविक वास्तुकला तक. प्रकाश संश्लेषण अनुसंधान, 76(1-3), 185-196.
6. ताइज़, एल।, और ज़ीगर, ई। (2007). प्लांट फिजियोलॉजी. यूनिवर्सिटेट जेम आई.
7. वोथनेच, यू। सी।, और वेस्टहॉफ, पी। (2001)। बायोजेनेसिस और थायलाकोइड झिल्ली की उत्पत्ति. बायोचिमिका एट बायोफिसिका एक्टा (बीबीए) -मोलेकुलर सेल रिसर्च, 1541(1-2), 91-101.