Definição e Função de Tylakoid

UMA tilacóide é uma estrutura ligada à membrana em forma de folha que é o local da luz dependente fotossíntese reações em cloroplastos e cianobactéria. É o local que contém a clorofila usada para absorver a luz e usá-la para reações bioquímicas. A palavra tilacóide é da palavra verde thylakos, o que significa bolsa ou saco. Com o final -oid, "thylakoid" significa "semelhante a uma bolsa".

Os tilacóides também podem ser chamados lamelas, embora este termo possa ser usado para se referir à porção de um tilacóide que conecta a avó.

Nos cloroplastos, os tilacóides são incorporados no estroma (uma porção interior de um cloroplasto). O estroma contém ribossomos, enzimas e cloroplasto DNA. O tilacóide consiste na membrana do tilacóide e na região fechada chamada lúmen do tilacóide. Uma pilha de tilacóides forma um grupo de estruturas semelhantes a moedas chamado granum. Um cloroplasto contém várias dessas estruturas, conhecidas coletivamente como grana.

As plantas superiores têm tilacóides especialmente organizados, nos quais cada cloroplasto tem de 10 a 100 granas, que são conectadas entre si por tilacóides do estroma. Os tilacóides do estroma podem ser vistos como túneis que conectam a avó. Os grana tilacoides e estroma tilacoides contêm proteínas diferentes.

As reações realizadas no tilacóide incluem a fotólise da água, a cadeia de transporte de elétrons e a síntese de ATP.

Os pigmentos fotossintéticos (por exemplo, clorofila) são incorporados na membrana do tilacoide, tornando-o o local das reações dependentes da luz na fotossíntese. O formato da bobina empilhada da grana fornece ao cloroplasto uma alta área de superfície em relação ao volume, auxiliando a eficiência da fotossíntese.

O lúmen tilacóide é usado para fotofosforilação durante a fotossíntese. As reações dependentes de luz na membrana bombeiam prótons para o lúmen, diminuindo seu pH para 4. Por outro lado, o pH do estroma é 8.

O primeiro passo é a fotólise da água, que ocorre no local do lúmen da membrana do tilacoide. A energia da luz é usada para reduzir ou dividir a água. Essa reação produz elétrons necessários para as cadeias de transporte de elétrons, prótons que são bombeados para o lúmen para produzir um gradiente de prótons e oxigênio. Embora o oxigênio seja necessário para a respiração celular, o gás produzido por essa reação é devolvido à atmosfera.

Os elétrons da fotólise vão para os fotossistemas das cadeias de transporte de elétrons. Os fotossistemas contêm um complexo de antenas que utiliza clorofila e pigmentos relacionados para coletar luz em vários comprimentos de onda. Photosystem I usa luz para reduzir NADP ⁺ para produzir NADPH e H⁺. O fotossistema II utiliza a luz para oxidar a água e produzir oxigênio molecular (O₂), elétrons (e^-) e prótons (H⁺). Os elétrons reduzem o NADP⁺ NADPH em ambos os sistemas.

O ATP é produzido a partir do Photosystem I e do Photosystem II. Os tilacóides sintetizam ATP usando uma ATP sintase enzima isso é semelhante à ATPase mitocondrial. A enzima é integrada na membrana do tilacoide. A porção CF1 da molécula da sintase se estende para o estroma, onde o ATP suporta as reações de fotossíntese independentes da luz.

O lúmen do tilacóide contém proteínas usadas para processamento, fotossíntese, metabolismo, reações redox e defesa. A proteína plastocianina é uma proteína de transporte de elétrons que transporta elétrons das proteínas do citocromo para o Fotossistema I. O complexo do citocromo b6f é uma porção da cadeia de transporte de elétrons que acopla o bombeamento de prótons no lúmen do tilóide com a transferência de elétrons. O complexo do citocromo está localizado entre o Fotossistema I e o Fotossistema II.

Embora os tilacóides nas células das plantas formem pilhas de grana nas plantas, eles podem não ser empilhados em alguns tipos de algas.

Enquanto algas e plantas são eucariotos, cianobactérias são procariontes fotossintéticos. Eles não contêm cloroplastos. Em vez disso, a célula inteira atua como uma espécie de tilacóide. A cianobactéria possui uma parede celular externa, membrana celular e membrana tilacóide. Dentro desta membrana está o DNA bacteriano, citoplasma e carboxissomos. A membrana tilacóide possui cadeias funcionais de transferência de elétrons que suportam a fotossíntese e a respiração celular. As membranas tilacóides das cianobactérias não formam grana e estroma. Em vez disso, a membrana forma folhas paralelas próximas à membrana citoplasmática, com espaço suficiente entre cada folha para os fitobilissomos, as estruturas de captação de luz.