Definiția și funcția tihakoidă

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

Tiiloizii mai pot fi numiți lamele, deși acest termen poate fi folosit pentru a se referi la porțiunea unui tilacoid care face legătura cu grana.

Structura tihakoidă

În cloroplaste, tilacoidele sunt încorporate în stroma (o porțiune interioară a unui cloroplast). Stroma conține ribozomi, enzime și ADN cloroplast. 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 superioare au tilacoide special organizate în care fiecare cloroplast are 10-100 de grana, care sunt conectate între ele prin tiomakozi de stroma. Tirokoidele stroma pot fi gândite ca tuneluri care leagă grana. Talokoidele grana și tilacoidele stroma conțin diferite proteine.

Rolul Thylakoidului în fotosinteză

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 în membrana pompei protonează în lumen, scăzând pH-ul său la 4. În schimb, pH-ul stromei este de 8. 

Fotoliza apei

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.

Lanț de transport cu electroni

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.

Sinteză ATP

ATP este produs atât din Photosystem I, cât și din Photosystem II. Tilakoidele sintetizează ATP folosind o enzimă ATP sintază care este similară cu ATPaza mitocondrială. Enzima este integrată în membrana tilacoidă. Porțiunea CF1 a moleculei de sintază 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 de electroni 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.

Tihakoide în alge și cianobacterii

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