Cochenille

Granas en chloroplaste

Que sont la grana?

Les cochenille (Granum pluriel) Ce sont des structures qui découlent du regroupement des tilacoïdes situés dans les chloroplastes des cellules végétales. Ces structures contiennent des pigments photosynthétiques (chlorophylle, caroténoïdes, xantofila) et divers lipides. En plus des protéines responsables de la production d'énergie, comme l'ATP-Sintetase.

Les tilacoïdes constituent de petits albums aplatis situés dans la membrane interne des chloroplastes. Dans ces structures, la collection de lumière pour la photosynthèse et les réactions de photophosphorylation est réalisée.

À leur tour, les tilacoïdes empilés et constitués en granum sont immergés dans le stroma des chloroplastes.

Dans le stroma, les batteries tilacoïdes sont liées au moyen de feuilles stromales. Ces connexions vont généralement d'un grand à travers le stroma au granum voisin. À son tour, la zone aqueuse centrale appelée lumen tilacoïde est enveloppée par la membrane tilacoïde.

Dans les plantes supérieures, deux photosystèmes sont situés (Photosystème I et II). Chaque système contient des pigments photosynthétiques et une série de protéines capables de transférer des électrons.

Dans le granum, Photosystème II est situé, en charge de la capture de l'énergie lumineuse pendant les premiers stades du transport d'électrons non cycliques.

Caractéristiques de la Grann

- Ce sont des packages d'énergie solaire chloroplaste. Ils constituent les sites où la chlorophylle attrape l'énergie du soleil.

- Grana provient des membranes internes des chloroplastes.

- Ces structures, sous la forme d'une batterie semée.

- Pour exercer sa fonction dans Photosystem II, le granum à l'intérieur de la membrane tilacoïdale contient des protéines et des phospholipides. En plus de la chlorophylle et d'autres pigments qui capturent la lumière pendant le processus photosynthétique.

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- Les tilacoïdes d'un granum se connectent avec d'autres grana, formant dans le chloroplaste un réseau de membranes hautement développées similaires à celles du réticulum endoplasmique.

- Le granum est suspendu dans un liquide appelé stroma, qui présente des ribosomes et de l'ADN, utilisés pour synthétiser certaines protéines qui constituent le chloroplaste.

Structure

La structure du granum est fonction du groupe thilacoïde dans le chloroplaste. Le granum est constitué d'un tas de tilacoïdes membraneux en forme de disque, submergés dans le stroma chloroplastique.

En effet, les chloroplastes contiennent un système membraneux interne qui, dans les plantes supérieures, est indiqué comme le grana-totalacoïdes, qui provient de la membrane interne de l'emballage.

Dans chaque chloroplaste, un nombre variable de granum, entre 10 et 100. Les grana sont liées les unes aux autres par le biais de tilacoïdes stromaux, de tilacoïdes intergranaux ou, plus souvent, de lamelle.

Une exploration de Grana avec le microscope électronique de transmission (MET) permet de détecter les granules appelés quantosomes. Ces granules sont les unités morphologiques de la photosynthèse.

De même, la membrane tilacoïdale contient diverses protéines et enzymes, y compris les pigments photosynthétiques. Ces molécules ont la capacité d'absorber l'énergie des photons et d'initier des réactions photochimiques qui déterminent la synthèse de l'ATP.

Les fonctions

Le granum, en tant que structure constituante des chloroplastes, favorise et interagit dans le processus de photosynthèse. Ainsi, les chloroplastes sont des organites de conversion d'énergie.

La fonction principale des chloroplastes est la transformation de l'énergie électromagnétique de la lumière du soleil en énergie de liaison chimique.

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Dans ce processus, la chlorophylle, l'ATP synthétase et la biphosphate carboxylase / oxygénase (Rubisco) (Rubisco) (Rubiso) (Rubiso).

La photosynthèse a deux phases:

• Une phase lumineuse, en présence de la lumière du soleil, où la transformation de l'énergie lumineuse en gradient de protons se produit, qui sera utilisée pour la synthèse d'ATP et la production de NADPH.
• Une phase sombre, qui ne nécessite pas la présence de lumière directe, bien qu'elle nécessite les produits formés en phase lumineuse. Cette phase favorise la fixation du CO₂ sous forme de sucres phosphatés avec trois atomes de carbone.

Les réactions pendant la photosynthèse sont réalisées par la molécule appelée Rubisco. La phase lumineuse se produit dans la membrane tilacoïdale et la phase sombre du stroma.

Phases de la photosynthèse 

Photosynthèse (à gauche.) et respiration (DCHA.). Image du droit extrait de la BBC

Le processus de photosynthèse répond aux étapes suivantes:

1. Photosystème II brise deux molécules d'eau provoquant une molécule d'O2 et quatre protons. Quatre électrons sont libérés en chlorophylles situées dans ce photosystème II. Séparer d'autres électrons précédemment excités par la lumière et libérés du photosystème II.

2. Les électrons libérés se rendent dans une plastoquinone qui cède au cytochrome B6 / F. Avec l'énergie capturée par les électrons, introduit 4 protons à l'intérieur du tilacoïde.

3. Le complexe Cytochrome B6 / F transfère des électrons à une plastocyanine, et ceci, à la IM. Avec l'énergie de la lumière absorbée par les chlorophylles, il parvient à augmenter à nouveau l'énergie des électrons.

La ferredoxine-NADP + réductase, qui modifie NADP + dans NADPH, qui reste dans le stroma. De plus, les protons attachés au Tilacoïde et au Stroma créent un gradient capable de produire de l'ATP.

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De cette façon, NADPH et ATP participent au cycle Calvin, qui est établi comme une voie métabolique où le co₂ est fixé par Rubisco. Il culmine avec la production de molécules de phosphoglycérate à partir de 1,5 biphosphate de bibulous et de co₂.

Autres fonctions 

D'un autre côté, les chloroplastes remplissent plusieurs fonctions. Entre autres, la synthèse des acides aminés, des nucléotides et des acides gras. Ainsi que la production d'hormones, de vitamines et d'autres métabolites secondaires, et participent à l'assimilation de l'azote et du soufre.

Dans les plantes supérieures, le nitrate est l'une des principales sources disponibles en azote. En effet, dans les chloroplastes, le processus de transformation du nitrite en ammonium se produit avec la participation de la nitrito-réductase.

Les chloroplastes génèrent une série de métabolites qui contribuent comme moyen de prévention naturelle contre divers agents pathogènes, favorisant l'adaptation des plantes à des conditions défavorables telles que le stress, l'excès d'eau ou des températures élevées.

De plus, la production d'hormones influence la communication extracellulaire.

De sorte que les chloroplastes interagissent avec d'autres composants cellulaires, soit au moyen d'émissions moléculaires, soit par contact physique, comme cela se produit entre le grana dans le stroma et la membrane tilacoïdale.

Les références

1. León, Patricia et Guevara-García, Arturo. Chloroplaste: un organelle clé dans la vie et l'utilisation des plantes. Biotechnologie. Récupéré de IBT.Unam.mx
2. Jiménez García, Luis Felipe et Merchant Larios, Horacio. Biologie cellulaire et moléculaire. Pearson Education. 
3. Campbell, Niel à., Mitchell Lawrence G. Et Jane B Reece. Biologie: concepts et relations. 3e édition. Pearson Education.