โครงสร้างของคลอโรพลาสต์

แหล่งที่เกิดการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช   คือ คลอโรพลาสต์ (Chloroplast)

การสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นบริเวณส่วนที่เป็นสีเขียวของพืช   เช่น ใบ สีเขียวของใบไม้ เกิดขึ้นจากสารคลอโรฟิลล์ ซึ่งทำหน้าที่รับพลังงานจากแสงอาทิตย์ คลอโรฟิลล์พบอยู่่ในคลอโรพลาสต์

คลอโรพลาสต์ (Chloroplast) เป็นออร์แกเนลล์ชนิดหนึ่งในเซลล์พืช ภายในคลอโรพลาสต์มี คลอโรฟิลล์เป็นองค์ประกอบ ซึ่งสามารถดูดกลืนพลังงานจากแสงอาทิตย์มาใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง คลอโรพลาสต์ในพืชชั้นสูง

คลอโรพลาสต์ เป็นแหล่งที่เกิดการสังเคราะห์โปรตีน คลอโรพลาสต์ประกอบไปด้วยเนื้อเยื่อ 2 ชั้น เนื้อเยื่อชั้นในจะ แผ่เข้าไปข้างใน กลายเป็นโครงสร้างย่อย ๆ ประกอบด้วยเยื่อ บาง ๆ เรียกว่าลาเมลลา (lamella) บริเวณรอบ ๆ ลาเมลลาจะมี สโตรมา(Stroma) ลาเมลลาเป็นแผ่นกลม ๆ บาง ๆ เรียงซ้อน เป็นตั้ง ๆ เรียกว่า แกรนัม (granum) และเรียกลาเมลลาแต่ละ แผ่นในแกรนัมว่า ไทลาคอยด์(thylakoid) ลา เมลลาที่เชื่อมอยู่ ระหว่าง แกรนัม เรียกว่า สโตรมาลาเมลลา โมเลกุลของสารที่ใช้ในปฏิกิริยาที่ใช้แสงจะอยู่ที่ผนังของเยื่อ หุ้มไทลาคอยด์ สโตรมาลาเมลลสและไทลาคอยด์จะมีเอนไซม์ ที่นำไปใช้ในปฏิกิริยาของวัฏจักรคัลวิน ซึ่งเป็นปฏิกิริยาไม่ใช้แสง

ไทลาคอยด์

ไท ลาคอยด์ เป็นโครงสร้างที่ใช้รับพลังงานจากแสงเพื่อใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง สร้างขึ้นจากส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มชั้นในของคลอโรพลาสต์ (inner membrane) ไทลาคอยด์เรียงซ้อนกันเป็นตั้ง แต่ละตั้งเรียกว่า กรานัม (granum) ในไทลาคอยด์มีโพรงอยู่ภายในเรียกว่าลูเมน (lumen) ซึ่งมีของเหลวอยู่ภายใน ส่วนผนังหุ้มไทลาคอยด์เรียกว่า เยื่อหุ้มไทลาคอยด์ (thylakoid membrane) และจะมีท่อไทลาคอยด์เชื่อมติดต่อระหว่างกรานัมเรียกว่า สโตรมาไทลาคอยด์ (stromal thylakoid) หรือ stromal lamella ส่วนที่อยู่ภายนอกกรานัม เรียกว่า สโตรมา (stroma) ซึ่งประกอบด้วยของเหลวที่เป็นแหล่งของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาที่ไม่ต้องใช้แสง (ปฏิกิริยาตรึงคาร์บอนไดออกไซด์)

รูปที่ 1.3 ภาพตัดขวางของไทลาคอยด์

บนเยื่อหุ้มของไทลาคอยด์ นอกจากจะมีสารสีที่ใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง ยังมีองค์ประกอบสำหรับนำอิเล็กตรอน คือ ระบบแสง II ( photosystem II ) ทำหน้าที่ช่วยปั๊มโปรตอน เข้ามาในไทลาคอยด์ มีระบบไซโตโครม ( cytochrome system ) มีองค์ประกอบที่ช่วยในการสร้าง NADPH คือ ระบบแสง I ( photosystem I ) และสร้าง ATP คือ ATP synthase complex โดยการสร้าง NADPH และ ATP นี้จะเกิดนอกถุงไทลาคอยด์ ซึ่งจะได้ทราบรายละเอียดต่อไป

รูปที่ 1.4 ภาพขยายของเยื่อหุ้มไทลาคอยด์

เยื่อหุ้มไทลาคอยด์เป็นส่วนที่กั้นระหว่างสโตรมาที่อยู่ภายนอกไทลาคอยด์ และลูเมนที่อยู่ภายในไทลาคอยด์ โดยมีระบบแสง II (photosystem II หรือ P680) ระบบไซโตโครม (cytochrome system) ระบบแสง I (photosystem I หรือ P700) ทำหน้าที่ส่งผ่านอิเล็กตรอน โดยมีเอนไซม์ NADP reductase เป็นตัวสร้าง NADPH และเอนไซม์ ATP synthase เป็นตัวสร้าง ATP หน้าที่ของแต่ละองค์ประกอบมีโดยสรุปดังต่อไปนี้

หน้าที่

  • ระบบแสง II ทำหน้าที่รับพลังงานแสงจากศูนย์เกิดปฏิกิริยา (reaction center) และส่งอิเล็กตรอน ซึ่งจะเคลื่อนที่ไปสู่ตัวรับส่ง อิเล็กตรอนตัวอื่นๆ เช่น ระบบไซโตโครมต่างๆ และระบบแสง I ส่วนอิเล็กตรอนที่สูญเสียไป จากระบบแสง II (P 680) ก็จะได้รับทดแทนมาจากการแตกตัวของโมเลกุลของน้ำไปเป็นโปรตอน อิเล็กตรอน และ ก๊าซออกซิเจน ( โปรดดูรายละเอียดในรูปที่ 2.4 และ 2.7 )
  • ระบบไซโตโครม (cytochrome b6/f) ทำ หน้าที่ส่งผ่านอิเล็กตรอน ซึ่งพลังงานจากการเคลื่อนที่ของ อิเล็กตรอนจะช่วยทำให้โปรตอนเคลื่อนที่จากภายนอกไทลาคอยด์หรือ สโตรมา เข้ามาภายในไทลาคอยด์ หรือลูเมน
  • ระบบแสง I หน้าที่ส่วนหนึ่งคือรีดิวซ์ (reduce) สาร NADP+ ( ในที่นี้หมายความว่า NADP+ ได้รับอิเล็กตรอน และ/หรือ ไฮโดรเจน ) ไปเป็น NADPH ระบบแสง I ถูกกระตุ้นโดยอิเล็กตรอนที่ถูกส่งผ่านมาจากระบบไซโตโครมและส่งต่อไป เพื่อทำให้ NADP+ เปลี่ยนเป็น NADPH ( โปรดดูรายละเอียดในรูปที่ 2.4 – 2.6 )
  • กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชต้องใช้ระบบแสง 2 ระบบทำงานร่วมกันคือระบบแสง I และระบบแสง II ซึ่งได้พิสูจน์โดยการทดลองของ R.Emerson ATP synthase ทำหน้าที่สร้าง ATP จาก ADP และ Pi

ATP และ NADPH ที่ได้นี้จะนำไปใช้

ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงขั้นต่อไป คือปฏิกิริยาที่ไม่ต้องใช้แสง

 

 

 

ที่มา :   http://nattinee36.exteen.com/page-2

ใส่ความเห็น

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s