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

Lục lạp là một thuật ngữ quá quen thuộc trong bộ môn Sinh học. Nó là nhân tố quan trọng của thực vật, đóng vai trò là giúp cây thực hiện chức năng quang 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 hợp và hô hấp ở thực vật?. Câu trả lời sẽ có trong nội dung bài viết dưới đây.

Lục lạp là gì ?

Lục lạp là một đơn vị chức năng công dụng trong tế bào và đóng vai trò là bào quan quang hợp chỉ có ở thực vật và tảo. Nhờ có lục lạp mà thực vật, tảo hoàn toàn có thể chuyển hóa nguồn năng lượng ánh sáng thành lượng tích trong chất hữu cơ. Ở thực vật, lục lạp có trong những bộ phận xanh của cây, trong đó có nhiều nhất là ở lá .
Người tiên phong 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 còn ca tụng là ” Cha đẻ ngành Sinh lý học Thực vật ” .

Lục lạp là gì

Cấu tạo lục lạp như thế nào ?

Lục lạp cũng có cấu trúc màng hai lớp với màng ngoài rất dễ thấm còn màng trong thấm rất ít và ở giữa 2 lớp màng này có một khoang giữa màng. Màng trong phủ bọc một vùng không có 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, có chứa những enzyme, ARN, AND và những ribosome. Các ribosome là những hạt hình cầu có size 15 – 20 cm. Nó ở trong chất nền cùng với những hạt tinh bột với kích cỡ khác nhau .
Trong lục lạp, cấu trúc quan trọng nhất là mạng lưới hệ thống cột hình mạng lưới nằm trong những chất nền. Hệ thống này gồm có những cột grana được nối với nhau bởi những tấm gian cột có cấu tạo màng lipoprotein. Mỗi cột đều là một mạng lưới 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 .
Các túi dẹt được cấu tạo từ màng lipo protein ( dày khoảng chừng 7 mm ) có đường kính 0,6 mm, dày 20 mm, giúp số lượng giới hạn xoang tilacoit. Và màng tilacoit chứa những cấu trúc hạt hình nấm có size 10 – 20 mm, là phức hệ ATP – sintetase. Sắc tố diệp lục nằm trên màng tilacoit nên grana có màu lục .
Với cấu trúc này thì màng trong của lục lạp trọn vẹn khác ty thể vì nó không xếp lại thành crista và cũng không chứa chuỗi chuyền điện tử .

Cấu tạo lục lạp

Thành phần hóa học của lục lạp

Trong lục lạp có chứa đến 80 % loại protein không hòa tan có link với lipit ở dạng lipoprotein. Clorophyl là một trong những thành phần thuộc hệ sắc tố quang hợp của lục lạp, gồm có diệp lục a ( C55H72O5N4Mg ) và diệp lục b ( C55H70O6N4Mg ). Các phân tử clorophyl có cấu trúc không 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 .
Bên cạnh Corophyl, Caroic ( gồm có Carotin C40H56 và xantophyl C40H56On ) cũng là những sắc tố khác màu có trong lục lạp, tuy nhiên, nó thường bị màu lục của clorophyl che lấp. Chúng chỉ có thời cơ Open vào mùa thu, thời gian mà lượng Clorophyl bị sụt giảm đi khá nhiều. Ở tảo và thực vật thủy sinh thì sắc tố quang hợp là Phicobilin. Đây là nhóm sắc tố đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ ánh sáng lục ( 550 nm ) và vàng ( 612 nm ) trong ánh sáng mặt trời .
Ngoài ra, trong lục lạp cũng có chứa axit nucleic, ARN ( hàm lượng từ 2 – 4 % khối lượng khô ), ADN ( 0,2 – 0,5 % khối lượng khô ), những chất truyền nguồn năng lượng, enzim, NADP, cytocrom, plastokinon, reductasa, atp-sintetase, plastoxiamin, ferredonxin và những enzim của quy trình calvin .
Bảng những thành phần hóa học của lục lạp :

Thành phần hóa học của lục lạp

Sự phát sinh của lục lạp

– Sự phức tạp hóa trong cấu trúc lục lạp :
Ở vi trùng, màng sinh chất bao quanh tế bào có công dụng hấp thụ và chuyển hóa nguồn năng lượng → Ở vi trùng lam, mạng lưới hệ thống màng có vai trò quang hợp đã được tách khỏi màng bởi một lớp tế bào chất → Lục lạp phân hóa đã mở màn Open ở lục tảo nhưng có cấu trúc đơn thuần, chưa có mạng lưới hệ thống cột → Lục lạp có mạng lưới hệ thống cột khởi đầu Open từ rêu, dương xỉ .
Số lượng lục lạp có trong mỗi tế bào có sự biến hóa phong phú từ 1 ( trong tảo đơn bào ) đến 100 trong thực vật, ví dụ như cải Arabidopsis và lúa mì .
– Tính liên tục của lạp thể có được là do năng lực tự sinh sản bằng cách phân loại của lục lạp
Lục lạp có năng lực tự phân loại là do nó có mạng lưới hệ thống di truyền tự lập riêng ( có ADN ) và hệ tổng hợp protein tự lập ( có chứa ribosome, ARN ). Ribosome của lục lạp giống ribosome của procaryota ( vi trùng và tảo lam ), tức là cùng có hằng số lắng 70 s gồm 2 đơn vị chức năng nhỏ là 50 s và 30 s .

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

Cấu tạo ADN của lục lạp cũng giống ADN của procaryota, đều có cấu trúc vòng và không chứa histon, có chiều dài tối đa là 150 µm với hàm lượng 10 – 6 – 10-16 g. Đây là nơi chứa thông tin mã hóa cho 1 số ít protein mà lục lạp tự tổng hợp trên ribosome của mình còn những protein khác thì là do tế bào cung ứng .
– ADN lục lạp là một tác nhân di truyền ngoài nhiễm sắc thể .
Theo tác dụng của nhiều điều tra và nghiên cứu khoa học thì mạng lưới hệ thống màng tilacoit của grana có nguồn gốc từ màng trong của lục lạp và ADN lục lạp được hình thành chính là do tác dụng từ sự cộng sinh của một loài vi trùng lam có trong tế bào nhân thực .

Chức năng của lục lạp

– Tham gia vào quy trình quang hợp
Lục lạp là bào quan có chứa những sắc tố quang hợp. Chức năng của những nhóm sắc tố đơn cử như sau :
+ > Nhóm sắc tố chính ( Clorophyl )

• Khiến cho lá cây hoặc thân, rễ chồi trên mặt đất có màu xanh
• Diệp lục có năng lực hấp thụ ánh sáng mặt trời ( ánh sáng xanh 430 nm và ánh sáng đỏ 662 nm ) để chuyển hóa nó thành nguồn năng lượng
• Vận chuyển nguồn năng lượng ánh sáng đến TT phản ứng
• Diệp lục a tham gia vào quy trình biến hóa nguồn năng lượng ánh sáng hấp thụ được thành nguồn năng lượng dùng để tổng hợp nên những phân tử ATP, NADPH và tích góp vào trong những phân tử cacbohydrat

+ > Nhóm sắc tố phụ ( Caroic )

• Làm cho lá cây, củ, quả có màu đỏ, vàng hoặc cam

• Chỉ hấp thụ nguồn năng lượng ánh sáng và truyền nguồn năng lượng đó tới TT phản ứng ở diệp lục ạ mà không tham gia vào quy trình chuyển hóa nguồn năng lượng .Caroten hấp thụ ánh sáng có bước sóng giao động từ 446 – 476 nm còn xantophyl hấp thụ ánh sáng có bước sóng giao động từ 451 – 481 nm

• Trong trường hợp ánh nắng có cường độ cao thì caroten còn vai trò là lọc ánh sáng và bảo vệ diệp lục hay chính là bảo vệ những mạng lưới hệ thống quang hợp không bị cháy nắng
• Lục lạp sử dụng nguồn năng lượng từ ATP và NADPH để tạo nên những phân tử hữu cơ từ cacbon dioxit theo quy trình Calvin. Sản phẩm chính của quy trình quang hợp sẽ là khí oxy và đường, hay chính là tinh bột

Tham gia vào quy trình quang hợp

– Tham gia tổng hợp các axit béo, một số amino axit và tham gia vào các phản ứng miễn dịch ở thực vật.

Tham gia tổng hợp những axit béo

Hy vọng rằng với những chia sẻ ở trên, các bạn đã nắm được cấu tạo lục lạp và chức năng của nó cũng như các vấn đề liên quan đến quá trình quang hợp diễn ra ở thực vật. Để xem thêm nhiều bài viết hay và ý nghĩa hơn, các bạn vui lòng truy cập tiếp vào website labvietchem.com.vn và tìm hiểu với chúng tôi nhé.

Xem thêm :

• Tham khảo sản phẩm kính hiển vi

Source: https://laodongdongnai.vn
Category: Chia Sẻ Kiến Thức