Lục lạp là gì? Cấu tạo lục lạp và những thông tin cần biết

Lục lạp là một thuật ngữ quá thân thuộc trong bộ môn Sinh vật học. Nó là nhân tố quan yếu của thực vật, đóng vai trò là giúp cây thực hiện chức năng quang quẻ hợp để duy trì sự phát triển và sinh sản. Vậy lục lạp là gì? Cấu tạo lục lạp như thế nào? So sánh quá trình quang quẻ hợp và hô hấp ở thực vật?. Câu trả lời sẽ sở hữu trong nội dung bài viết dưới đây.

Lục lạp là gì?

Lục lạp là một đơn vị chức năng trong tế bào và đóng vai trò là bào quan quang quẻ hợp chỉ sở hữu ở thực vật và tảo. Nhờ sở hữu lục lạp mà thực vật, tảo sở hữu thể chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành lượng tích trong chất hữu cơ. Ở thực vật, lục lạp sở hữu trong những phòng ban xanh của cây, trong đó sở hữu nhiều nhất là ở lá.

Người trước tiên phát hiện ra lục lạp là Julius von Sachs (1832–1897) - một nhà thực vật học và tác giả của nhiều cuốn sách giáo khoa cơ bản. Ông thậm chí còn tụng ca là "Cha đẻ ngành Sinh lý học Thực vật".

Lục lạp là gì

Cấu tạo lục lạp như thế nào?

Lục lạp cũng sở hữu cấu trúc màng hai lớp với màng ngoài rất dễ thấm còn màng trong thấm rất ít và ở giữa Hai lớp màng này sở hữu một khoang giữa màng. Màng trong bao bọc một vùng ko sở hữu màu xanh lục, được gọi là Stroma. Stroma là nơi diễn ra những phản ứng của pha tối và nó giống như chất nền matrix của ty thể, sở hữu chứa những enzyme, ARN, AND và những ribosome. Những ribosome là những hạt hình cầu sở hữu kích  thước 15 - 20 cm. Nó ở trong chất nền cùng với những hạt tinh bột với kích thước khác nhau.

Trong lục lạp, cấu trúc quan yếu nhất là hệ thống cột hình mạng lưới nằm trong những chất nền. Hệ thống này bao gồm những cột grana được nối với nhau bởi những tấm gian cột sở hữu cấu tạo màng lipoprotein. Mỗi cột đều là một hệ thống túi dẹt hình dĩa xếp chồng lên nhau để tạo thành cấu trúc tấm nên nó còn được gọi là cột hình tấm grana lamella hoặc là tilacoit. Đây là nơi diễn ra những phản ứng phân ly nước và tổng hợp phân tử ATP.

Những túi dẹt được cấu tạo từ màng lipo protein (dày khoảng 7 mm) sở hữu đường kính 0,6mm, dày 20 mm, giúp giới hạn xoang tilacoit. Và màng tilacoit chứa những cấu trúc hạt hình nấm sở hữu kích thước 10 - 20 mm, là phức hệ ATP- sintetase. Sắc tố diệp lục nằm trên màng tilacoit nên grana sở hữu màu lục.

Với cấu trúc này thì màng trong của lục lạp hoàn toàn khác ty thể vì nó ko xếp lại thành crista và cũng ko chứa chuỗi chuyền điện tử.

Cấu tạo lục lạp

Thành phần hóa học của lục lạp

Trong lục lạp sở hữu chứa tới 80% loại protein ko hòa tan sở hữu liên kết với lipit ở dạng lipoprotein. Clorophyl là một trong những thành phần thuộc hệ sắc tố quang quẻ hợp của lục lạp, bao gồm diệp lục a (C55H72O5N4Mg) và diệp lục b (C55H70O6N4Mg). Những phân tử clorophyl sở hữu cấu trúc ko đối xứng gồm một đầu ưa nước được do 4 vòng pirol xếp xung quanh nguyên tử magie tạo thành và một đuôi dài là mạch kị nước.

Kế bên Corophyl, Caroic (gồm sở hữu Carotin C40H56 và xantophyl C40H56On) cũng là những sắc tố khác màu sở hữu trong lục lạp, tuy nhiên, nó thường bị màu lục của clorophyl che lấp. Chúng chỉ sở hữu thời cơ xuất hiện vào mùa thu, thời khắc mà lượng  Clorophyl bị sụt giảm đi khá nhiều. Ở tảo và thực vật thủy sinh thì sắc tố quang quẻ hợp là Phicobilin. Đây là nhóm sắc tố đóng vai trò quan yếu trong việc  hấp thụ ánh sáng lục (550 nm) và vàng (612 nm) trong ánh sáng mặt trời.

Ngoài ra, trong lục lạp cũng sở hữu chứa axit nucleic,  ARN (hàm lượng từ 2 - 4 % khối lượng khô), ADN (0,2 - 0,5% khối lượng khô), những chất truyền năng lượng, enzim, NADP, cytocrom, plastokinon, reductasa, atp-sintetase, plastoxiamin, ferredonxin và những enzim của chu trình calvin.

Bảng những thành phần hóa học của lục lạp:

Chất

Hàm lượng %

 

Những cấu thành

Protein

35 - 55

80% ko hòa tan

Lipit

 20 - 30

Mỡ 50%, colin 46%, sterin 20%, sáp 16%, photphatit 2-7%, etanolamin 8%

Gluxit

Thay đổi

 Tinh bột, đường sở hữu photphat

Clorophyl

9

Clorophyl α 75%, Clorophyl β75%

Carotinoit

4.5

Xantophyl 75%, carotin 25%

ARN

2 - 4 

 

ADN

0 .2 - 0.5  

 

Thành phần hóa học của lục lạp

Sự phát sinh của lục lạp

- Sự phức tạp hóa trong cấu trúc lục lạp:

Ở vi khuẩn, màng sinh chất bao quanh tế bào sở hữu chức năng hấp thụ và chuyển hóa năng lượng → Ở vi khuẩn lam, hệ thống màng sở hữu vai trò quang quẻ hợp đã được tách khỏi màng bởi một lớp tế bào chất → Lục lạp phân hóa đã khởi đầu xuất hiện ở lục tảo nhưng sở hữu cấu trúc thuần tuý, chưa sở hữu hệ thống cột → Lục lạp sở hữu hệ thống cột khởi đầu xuất hiện từ rêu, dương xỉ.

Số lượng lục lạp sở hữu trong mỗi tế bào sở hữu sự thay đổi rộng rãi từ 1 ( trong tảo đơn bào) tới 100 trong thực vật, ví dụ như cải Arabidopsis và tiểu mạch.

- Tính liên tục của lạp thể sở hữu được là do khả năng tự sinh sản bằng cách phân chia của lục lạp

Lục lạp sở hữu khả năng tự phân chia là do nó sở hữu hệ thống di truyền tự lập riêng (sở hữu ADN) và hệ tổng hợp protein tự lập (sở hữu chứa ribosome, ARN). Ribosome của lục lạp giống ribosome của procaryota (vi khuẩn và tảo lam) , tức là cùng sở hữu hằng số lắng 70s gồm Hai đơn vị nhỏ là 50s và 30s.

  • Đơn vị nhỏ 50S sở hữu chứa rarn 5S; 23 S và 26 - 84 protein
  • Đơn vị nhỏ 30s sở hữu chứa rarn 16s và 19 - 25 protein

Cấu tạo ADN của lục lạp cũng giống ADN của procaryota, đều sở hữu cấu trúc vòng và ko chứa histon, sở hữu chiều dài tối đa là 150µm với hàm lượng 10- 6- 10-16 g. Đây là nơi chứa thông tin mã hóa cho một số protein mà lục lạp tự tổng hợp trên ribosome của mình còn những protein khác thìa là do tế bào cung ứng.

- ADN lục lạp là một nhân tố di truyền ngoài thể nhiễm sắc.

Theo kết quả của nhiều nghiên cứu khoa học thì hệ thống màng tilacoit của grana sở hữu nguồn gốc từ màng trong của lục lạp và ADN lục lạp được hình thành chính là do kết quả từ sự cùng sinh của một loài vi khuẩn lam sở hữu trong tế bào nhân thực.

Chức năng của lục lạp

- Tham gia vào quá trình quang quẻ hợp

Lục lạp là bào quan sở hữu chứa những sắc tố quang quẻ hợp. Chức năng của những nhóm sắc tố cụ thể như sau:

  • Làm cho lá cây hoặc thân, rễ chồi trên mặt đất sở hữu màu xanh
  • Diệp lục sở hữu khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời (ánh sáng xanh 430nm và ánh sáng đỏ 662nm ) để chuyển hóa nó thành năng lượng
  • Vận chuyển năng lượng ánh sáng tới trung tâm phản ứng
  • Diệp lục a tham gia vào quá trình biến đổi năng lượng ánh sáng hấp thụ được thành năng lượng tiêu dùng để tổng hợp nên những phân tử ATP, NADPH và tích lũy vào trong những phân tử cacbohydrat
  • Làm cho lá cây, củ, quả sở hữu màu đỏ, vàng hoặc cam
  • Chỉ hấp thụ năng lượng ánh sáng và truyền năng lượng đó tới trung tâm phản ứng ở diệp lục ạ mà ko tham gia vào quá trình chuyển hóa năng lượng. Caroten hấp thụ ánh sáng sở hữu bước sóng dao động từ 446 – 476 nm còn xantophyl hấp thụ ánh sáng sở hữu bước sóng dao động từ 451 – 481 nm
  • Trong trường hợp ánh nắng sở hữu cường độ cao thì caroten còn vai trò là lọc ánh sáng và bảo vệ diệp lục hay chính là bảo vệ những hệ thống quang quẻ hợp ko bị cháy nắng
  • Lục lạp sử dụng năng lượng từ ATP và NADPH để tạo nên những phân tử hữu cơ từ cacbon dioxit theo chu trình Calvin. Sản phẩm chính của quá trình quang quẻ hợp sẽ là khí oxy và đường, hay chính là tinh bột

Tham gia vào quá trình quang quẻ hợp

- Tham gia tổng hợp những axit béo, một số amino axit và tham gia vào những phản ứng miễn nhiễm ở thực vật.

Tham gia tổng hợp những axit béo

  • Tham khảo sản phẩm kính hiển vi

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *