ໜ້າທີ່ຂອງ Chloroplast ເປັນສູນກາງຂອງການສັງເຄາະແສງໃນພືດ
ຄລໍໂຣພລາສ, ອະໄວຍະວະທີ່ມີຄວາມຊ່ຽວຊານສູງທີ່ເປັນເອກະລັກສະເພາະຂອງຈຸລັງພືດ ແລະ ສາຫຼ່າຍບາງຊະນິດ, ແມ່ນຈຸດໃຈກາງຂອງຂະບວນການສັງເຄາະແສງ, ເຊິ່ງພະລັງງານແສງສະຫວ່າງຈະຖືກປ່ຽນເປັນພະລັງງານເຄມີເພື່ອເປັນເຊື້ອເພີງໃຫ້ແກ່ກິດຈະກຳຕ່າງໆຂອງສິ່ງມີຊີວິດ. ໜ້າທີ່ທີ່ສັບສົນ ແລະ ສຳຄັນນີ້ສ້າງຄລໍໂຣພລາສໃຫ້ເປັນອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນສຳລັບການຄ້ຳຊູຊີວິດຂອງພືດ ແລະ ຊີວິດຢູ່ເທິງໂລກ. ເພື່ອເຂົ້າໃຈບົດບາດຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງຄລໍໂຣພລາສໃນການສັງເຄາະແສງ, ມັນເປັນສິ່ງຈຳເປັນທີ່ຈະຕ້ອງສຳຫຼວດໂຄງສ້າງ, ກົນໄກ ແລະ ເສັ້ນທາງຊີວະເຄມີທີ່ພວກມັນອຳນວຍຄວາມສະດວກ.
ໂຄງສ້າງ ແລະ ສ່ວນປະກອບຂອງຄລໍໂຣພລາສ
ຄລໍໂຣພລາສຈັດຢູ່ໃນຊັ້ນຂອງອໍແກແນລທີ່ເອີ້ນວ່າ ພລາສຕິດ, ເຊິ່ງມີລັກສະນະເປັນຊອງເຍື່ອສອງຊັ້ນ. ອໍແກແນລເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະມີຢູ່ເປັນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍພາຍໃນຈຸລັງພືດ, ເຊິ່ງເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສຳຄັນຂອງພວກມັນໃນໜ້າທີ່ຂອງຈຸລັງ. ພາຍໃນຄລໍໂຣພລາສ, ມີຫຼາຍອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນຕໍ່ການສັງເຄາະແສງ: ລະບົບເຍື່ອໄທລາຄອຍ, ສະໂຕຣມາ, ແລະ ຄລໍໂຣຟິວ.
ລະບົບເຍື່ອ thylakoid ປະກອບດ້ວຍເຄືອຂ່າຍຂອງໂຄງສ້າງຄ້າຍຄືແຜ່ນດິດທີ່ວາງຊ້ອນກັນເອີ້ນວ່າ grana, ເຊິ່ງເຊື່ອມຕໍ່ກັນດ້ວຍແຜ່ນບາງໆ. ພາຍໃນເຍື່ອ thylakoid ປະກອບດ້ວຍເມັດສີທີ່ສັງເຄາະແສງ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ chlorophyll, ຄຽງຄູ່ກັບໂປຣຕີນ ແລະ cofactors ທີ່ຈຳເປັນສຳລັບປະຕິກິລິຍາທີ່ຂຶ້ນກັບແສງຂອງການສັງເຄາະແສງ. Chlorophyll, ເມັດສີຫຼັກ, ດູດຊຶມແສງໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບທີ່ສຸດໃນສ່ວນສີຟ້າ ແລະ ສີແດງຂອງສະເປກຕຣຳແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ ແລະ ສະທ້ອນແສງສີຂຽວ, ເຮັດໃຫ້ພືດມີສີທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງມັນ.
ສະໂຕຣມາ (stroma) ແມ່ນຊ່ອງວ່າງທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍນ້ຳອ້ອມຮອບເຍື່ອ thylakoid, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍ enzymes, ribosomes, ແລະ DNA chloroplast. matrix ນີ້ອຳນວຍຄວາມສະດວກໃຫ້ແກ່ປະຕິກິລິຍາທີ່ບໍ່ຂຶ້ນກັບແສງຂອງການສັງເຄາະແສງ, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນທົ່ວໄປວ່າວົງຈອນ Calvin, ບ່ອນທີ່ການສັງເຄາະຄາໂບໄຮເດຣດເກີດຂຶ້ນ.
ເສັ້ນທາງຊີວະເຄມີຂອງການສັງເຄາະແສງ
ການສັງເຄາະແສງສາມາດແບ່ງອອກເປັນສອງໄລຍະຫຼັກຄື: ປະຕິກິລິຍາທີ່ຂຶ້ນກັບແສງ ແລະ ປະຕິກິລິຍາທີ່ບໍ່ຂຶ້ນກັບແສງ (ວົງຈອນ Calvin).
ປະຕິກິລິຍາຂຶ້ນກັບແສງສະຫວ່າງ
ປະຕິກິລິຍາທີ່ຂຶ້ນກັບແສງ, ເກີດຂຶ້ນພາຍໃນເຍື່ອ thylakoid, ກ່ຽວຂ້ອງກັບການດູດຊຶມແສງໂດຍ chlorophyll ແລະເມັດສີອື່ນໆ. ພະລັງງານນີ້ກະຕຸ້ນເອເລັກຕຣອນ ແລະຂັບເຄື່ອນພວກມັນຜ່ານລະບົບຕ່ອງໂສ້ຂອງສະລັບສັບຊ້ອນໂປຣຕີນທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມລະບົບຕ່ອງໂສ້ການຂົນສົ່ງເອເລັກຕຣອນ (ETC). ຂັ້ນຕອນສຳຄັນຂອງປະຕິກິລິຍາເຫຼົ່ານີ້ລວມມີ:
1. ການແຍກນ້ຳດ້ວຍແສງ: ພະລັງງານແສງສະຫວ່າງແຍກໂມເລກຸນນ້ຳອອກເປັນອົກຊີເຈນ, ໂປຣຕອນ ແລະ ເອເລັກຕຣອນ. ອົກຊີເຈນຖືກປ່ອຍອອກມາເປັນຜະລິດຕະພັນຂ້າງຄຽງ, ເຊິ່ງປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນອົກຊີເຈນໃນຊັ້ນບັນຍາກາດຂອງໂລກ.
2. ໂຟໂຕຟອສຟໍຣິເລຊັນ: ເອເລັກຕຣອນທີ່ຖືກກະຕຸ້ນເດີນທາງຜ່ານ ETC, ດ້ວຍພະລັງງານຂອງພວກມັນໃຊ້ເພື່ອສູບໂປຣຕອນຜ່ານເຍື່ອ thylakoid, ສ້າງຄວາມຜັນຜວນຂອງໂປຣຕອນ. ຄວາມຜັນຜວນນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດການສັງເຄາະ ATP ຈາກ ADP ແລະ ຟອສເຟດອະນົງຄະທາດຜ່ານເອນໄຊມ໌ ATP synthase.
3. ການສ້າງ NADPH: ໃນທີ່ສຸດເອເລັກຕຣອນຈະຫຼຸດຜ່ອນ NADP+ ເປັນ NADPH, ເຊິ່ງສະໜອງພະລັງງານຫຼຸດຜ່ອນສຳລັບຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປຂອງການສັງເຄາະແສງ.
ປະຕິກິລິຍາເຫຼົ່ານີ້ປ່ຽນພະລັງງານແສງສະຫວ່າງໄປເປັນພະລັງງານເຄມີທີ່ເກັບໄວ້ໃນ ATP ແລະ NADPH, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນຈະຖືກນຳໃຊ້ໃນ stroma ໃນລະຫວ່າງວົງຈອນ Calvin.
ວົງຈອນ Calvin (ປະຕິກິລິຍາທີ່ບໍ່ຂຶ້ນກັບແສງ)
ວົງຈອນ Calvin ເຊິ່ງເກີດຂຶ້ນໃນ stroma ປະສົມປະສານອາຍພິດຄາບອນໄດອອກໄຊໃນຊັ້ນບັນຍາກາດເຂົ້າກັບໂມເລກຸນອິນຊີຜ່ານຂະບວນການທີ່ເອີ້ນວ່າການຕິດຄາບອນ. ວົງຈອນນີ້ປະກອບດ້ວຍສາມຂັ້ນຕອນຫຼັກຄື:
1. ການຍຶດຕິດຄາບອນ: ເອນໄຊມ໌ ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCO) ເລັ່ງການຍຶດຕິດຂອງ CO2 ກັບ ribulose-1,5-bisphosphate (RuBP), ຜະລິດສານປະກອບຄາບອນຫົກທີ່ບໍ່ໝັ້ນຄົງ ເຊິ່ງຈະແຍກອອກເປັນສອງໂມເລກຸນຂອງ 3-phosphoglycerate (3-PGA) ໃນທັນທີ.
2. ໄລຍະການຫຼຸດຜ່ອນ: ATP ແລະ NADPH ທີ່ເກີດຈາກປະຕິກິລິຍາທີ່ຂຶ້ນກັບແສງຈະຫຼຸດຜ່ອນ 3-PGA ໃຫ້ກາຍເປັນ glyceraldehyde-3-phosphate (G3P). ຂັ້ນຕອນນີ້ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍສຳລັບການສັງເຄາະນ້ຳຕານກລູໂຄສ ແລະ ຄາໂບໄຮເດຣດອື່ນໆ.
3. ການຟື້ນຟູ RuBP: ວົງຈອນ Calvin ຕ້ອງຟື້ນຟູ RuBP ເພື່ອຮັກສາຂະບວນການ. ສຳລັບທຸກໆຫົກໂມເລກຸນຂອງ G3P ທີ່ຜະລິດອອກມາ, ມີພຽງແຕ່ໂມເລກຸນດຽວທີ່ອອກຈາກວົງຈອນເພື່ອປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນການສັງເຄາະຄາໂບໄຮເດຣດ. ໂມເລກຸນ G3P ທີ່ເຫຼືອຈະຟື້ນຟູສາມໂມເລກຸນຂອງ RuBP, ຮັບປະກັນຄວາມຕໍ່ເນື່ອງ.
ລັກສະນະວົງຈອນຂອງວົງຈອນ Calvin ເນັ້ນໜັກເຖິງປະສິດທິພາບຂອງ chloroplasts ໃນການປ່ຽນຄາບອນອະນົງຄະທາດໄປເປັນສານປະກອບອິນຊີ, ເຊິ່ງເປັນພື້ນຖານຂອງການສະໜອງພະລັງງານຂອງພືດ.
ຄລໍໂຣພລາສ: ນອກເໜືອຈາກການສັງເຄາະແສງ
ນອກຈາກບົດບາດຫຼັກຂອງມັນໃນການສັງເຄາະແສງແລ້ວ, ຄໍໂລພລາສຍັງມີສ່ວນຮ່ວມໃນໜ້າທີ່ຂອງຈຸລັງອື່ນໆອີກຫຼາຍຢ່າງ. ເຫຼົ່ານີ້ລວມມີ:
1. ການສັງເຄາະກົດໄຂມັນ ແລະ ກົດອະມິໂນ: ຄລໍໂຣພລາສມີບົດບາດໃນການຜະລິດຊີວະໂມເລກຸນທີ່ສຳຄັນເຊັ່ນ: ກົດໄຂມັນ ແລະ ກົດອະມິໂນ, ເຊິ່ງເປັນພື້ນຖານໃຫ້ແກ່ຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງ ແລະ ຊີວະເຄມີຂອງຈຸລັງ.
2. ການມີສ່ວນຮ່ວມໃນການຕອບສະໜອງຂອງພູມຕ້ານທານຂອງພືດ: ຄລໍໂຣພລາສປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນກົນໄກປ້ອງກັນຂອງພືດໂດຍການຜະລິດຊະນິດອົກຊີເຈນທີ່ມີປະຕິກິລິຍາ (ROS) ເພື່ອຕອບສະໜອງຕໍ່ການໂຈມຕີຂອງເຊື້ອພະຍາດ, ຊ່ວຍໃນເສັ້ນທາງສັນຍານທີ່ກະຕຸ້ນການຕອບສະໜອງຂອງພູມຕ້ານທານ.
3. ການເຜົາຜານອາຫານແບບຕົວກາງ: ຄລໍໂຣພລາສມີສ່ວນຮ່ວມໃນການເຜົາຜານອາຫານຂອງໄນໂຕຣເຈນ ແລະ ຊູນຟູຣິກ, ຮັບປະກັນການດູດຊຶມທາດເຫຼົ່ານີ້ເຂົ້າໄປໃນທາດປະສົມອິນຊີທີ່ຈຳເປັນສຳລັບການຈະເລີນເຕີບໂຕ ແລະ ການພັດທະນາຂອງພືດ.
ສະຫຼຸບ
ຄລໍໂຣພລາສແມ່ນສິ່ງທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ຕໍ່ຊີວິດຂອງພືດ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນບົດບາດຂອງມັນໃນການສັງເຄາະແສງ, ບ່ອນທີ່ພວກມັນປ່ຽນພະລັງງານແສງເປັນພະລັງງານເຄມີຢ່າງມີປະສິດທິພາບຜ່ານປະຕິກິລິຍາທີ່ຂຶ້ນກັບແສງ ແລະ ວົງຈອນ Calvin. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ອະໄວຍະວະເຫຼົ່ານີ້ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນການສັງເຄາະຊີວະໂມເລກຸນທີ່ສຳຄັນ ແລະ ມີສ່ວນຮ່ວມໃນການຕອບສະໜອງປ້ອງກັນ, ເຊິ່ງເປັນຕົວຢ່າງຂອງບົດບາດຫຼາຍດ້ານຂອງມັນໃນການເຜົາຜານອາຫານຂອງຈຸລັງ. ໃນຖານະເປັນສູນກາງຂອງກິດຈະກຳທາງຊີວະເຄມີ, ຄລໍໂຣພລາສເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສັບສົນ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປັບຕົວຂອງຈຸລັງພືດໃນການຮັກສາການເຕີບໂຕ, ການພັດທະນາ ແລະ ການຢູ່ລອດ. ການເຂົ້າໃຈໜ້າທີ່ທີ່ສັບສົນຂອງຄລໍໂຣພລາສບໍ່ພຽງແຕ່ອະທິບາຍຊີວະວິທະຍາຂອງພືດເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງຂະບວນການພື້ນຖານທີ່ສະໜັບສະໜູນຊີວະວົງຂອງໂລກ.
