Cloroplasto

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Células vegetais com cloroplastos visíveis

Cloroplasto é uma organela em células de plantas, algas, e alguns protistas que realizam fotossíntese. O propósito de ter cloroplastos em plantas é a produção de alimentos: a glicose e outros açúcares. Os cloroplastos tem clorofila (pigmento verde), que é responsável por dar as plantas sua cor característica. A clorofila capta a energia da luz para conduzir as reações de fotossíntese.

A fotossíntese pode ser resumida como se segue:
6CO2 + 6H2O + luz → C6H12O6 + 6O2
Gás carbônico + água + energia da luz → Glicose + Oxigênio

Papel na fotossíntese

O cloroplasto é uma organela celular, que catalisa reações fotossintéticas.[1]. A fotossíntese é o processo em que água, gás carbônico, e energia da luz são utilizados para montar carboidratos. A fotossíntese pode ser designada em duas fases: fase dependente da luz solar (fase luminosa ou fase clara) e a fase escura (ou fase química). A fase clara acontece com a energia da luz. A fase escura acontece sem a energia da luz, mas utiliza ATP, o qual é feita a partir da fase clara. Durante todo o tempo, a reação da fase clara ocorre primeiro, e em seguida a reação da fase escura acontece. A reação da fase clara ocorre em uma membrana de tilacoide o, e a reação da fase escura ocorre no estroma.

Componentes do cloroplasto:
* Tilacoide: Esta estrutura é um saco plano, que está dentro do cloroplasto da célula vegetal.
* Lamela: Uma película fina e plana que liga os granum no cloroplasto da planta.
* Lúmen: A cavidade de um órgão tubular no tilacoide.
* Estroma: O conteúdo de fluido da organela no cloroplasto da planta.
* Membrana interna: Uma membrana que reveste a maior parte interna e protege as organelas no cloroplasto.
* Espaço intermembranar: Uma membrana que se situa entre a membrana interna e a membrana externa.
* Membrana externa: Uma membrana que protege o organelo.
* Granum: Uma das pilhas laminadas de material de clorofila no cloroplasto.

Os cloroplastos são diferentes em tamanho e forma. Eles variam em diâmetro de 2~10μm e tem 1μm de espessura com forma oval achatada. Eles estão cobertos por duas membranas: a membrana interior e a membrana externa. Entre a membrana exterior e a membrana interna, há um espaço inter-membrana onde a fotossíntese é realizada. Na membrana interna existem o estroma, granum, tilacoide, lamela, e lúmen. O estroma contém líquido aquoso, o qual é dissolvido pela enzima. O granum é uma pilha plana, que contém clorofila. As séries de grana (Grana é plural para granum) estão suspensas no estroma. Os grana absorvem a energia da luz, e ambos estroma e grana usam da água, dióxido de carbono e luz, como os materiais para fazer glicose e açúcar. O tilacóide é um compartimento plano e fino que está embalado estreitamente no granum. Na verdade, o tilacóide contém clorofila. Em outras palavras, a clorofila está no tilacóide, e os tilacóides no granum. Devido ao fato de que os compartimentos de tilacoides estar intimamente acondicionados em granum, o granum é chamado de pilha de tilacóides. Lamela é a conexão entre grana. As lamelas mantém grana na distância certa para ajudar a eficiência da grana. [2] O lumen está dentro de tilacoides.

Enquanto a planta executa a fotossíntese, Fotossistema I e Fotossistema II ambos trabalham juntos. Ambos Fotossistema I e Fotossistema II absorvem a luz continuamente, e são exigidos pelo transporte de elétrons não cíclico. O transporte de elétrons não cíclico produz NADPH + H+ e ATP (Trifosfato de adenosina). A NADPH + H+ é um coenzima reduzida que é a forma oxidada de NADP+ (Nicotinamida-adenina-dinucleótido fosfato).

Fotossistema II usa a energia da luz para dividir (oxidar) duas moléculas de água em uma molécula de oxigênio molecular e quatro (H+). Os 4 elétrons retirados das moléculas de água são transferidas pela cadeia de transporte de elétrons e utilizado pelo Fotossistema I para reduzir 2NADP+ a 2NADPH. Os íons de hidrogênio (prótons) são usados para fazer ATP.(Purves 152)

2H2O -> 4H+ + 2e- + O2

Durante o verão, as plantas fazem grande quantidade de açúcar e preparam para o outono e inverno. Quase todas as plantas param de produzir açúcar durante o inverno. A razão é que, durante o verão, a sua clorofila pode reunir mais energia da luz do que durante o outono e inverno. Plantas passar através o inverno com amido e açúcar, que é feito principalmente durante o verão. [3]

Componentes de cloroplastos

  • Tilacóides: Uma estrutura como um saco plano, que está no cloroplasto da célula da planta
  • Lamela: Uma película fina e plana que liga o granum em cloroplastos de plantas
  • Lúmen: A cavidade de um órgão tubular no tilacóide
  • Stroma: O conteúdo de fluido da organela em um cloroplasto da planta
  • Membrana interna: A membrana mais interna que protege as organelas em um cloroplasto da planta
  • Espaço intermembranar: uma membrana que está localizada entre a membrana interna e externa da membrana
  • Membrana externa: Uma membrana que protege as organelas e todo o cloroplasto ao envolvê-lo
  • Granum: Uma das pilhas laminadas de material de clorofila nos cloroplastos de plantas

Pigmentos

Modelo de espaço preenchido da molécula de clorofila

Existem cinco tipos diferentes de pigmentos: caroteno, xantofila, clorofila a, clorofila b, e feofitina. A maioria das folhas contêm clorofila a e b. A clorofila é o pigmento mais proeminente em plantas e o princípio foto-coletor que absorve a energia da luz envolvida na (fotossíntese).

Por que as plantas são verdes?

Cellwall.jpg

Os cloroplastos dentro das folhas das plantas têm vários tipos de pigmentos fotossintéticos. A maioria dos pigmentos são coloração verde, de modo que as folhas são verdes. Especialmente, o topo da folha é mais verde do que o fundo da folha, porque as clorofilas estão concentradas na parte superior da folha mais do que aqueles que se localizam na parte inferior da folha. [5]

Por que as folhas ficam vermelhas ou amarelas?

Embora existam vários pigmentos em folhas, a clorofila mascara a sua presença e só vemos a cor verde. Com a chegada do outono, os pigmentos de clorofila são absorvidos pela planta, e os outros pigmentos tornam-se visíveis tornado as folhas vermelhas, laranjas ou amarelas.[6]

Ver também

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Ligações externas