Lục lạp – bào quan đóng vai trò quan trọng trong thế giới thực vật. Vậy lục lạp là gì? Lục lạp nằm ở đâu? Cấu tạo, chức năng của lục lạp là gì? Hay lục lạp có gì khác so với diệp lục?. Hãy cùng với kienthucmaymoc.vn chúng tôi tìm hiểu chi tiết trong bài viết này.
Contents
Lục lạp là gì? Nằm ở đâu?
Lục lạp là gì?
Lục lạp là một bào quan ở các loài sinh vật quang hợp (có nhiều nhất là ở thực vật và tảo); cũng là đơn vị chức năng trong tế bào.
Những khám phá đầu tiên liên quan đến loại bào quan này được cho là của Julius von Sachs (1832 – 1897). Ông là một nhà thực vật học và cũng là tác giả của nhiều cuốn sách giáo khoa cơ bản. Ngoài ra, ông còn được ca ngợi là “Cha đẻ của ngành Sinh lý học Thực vật”.
Lục lạp là bào quan chỉ xuất hiện ở tảo và thực vật. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học tích lũy trong các hợp chất hữu cơ.
Ở thực vật thì lục lạp có trong các bộ phận xanh của cây nhưng có chủ yếu ở lá với số lượng rất lớn. Tại đây có chứa các chất diệp lục hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời, chuyển hóa cũng như lưu giữ năng lượng đó trong các phân tử ATP và NADPH.
Lục lạp cấu tạo như thế nào?
Lục lạp có cấu trúc màng 2 lớp với màng ngoài rất dễ thấm, còn màng trong thì thấm rất ít; ở giữa 2 lớp màng này có một khoang giữa màng.
Màng trong sẽ bao bọc một vùng không có màu xanh lục, được gọi là Stroma. Stroma chính là nơi diễn ra các phản ứng của pha tối và nó cũng giống như chất nền matrix của ty thể, có chứa các enzym, ARN, ADN và các ribosome. Các ribosome chính là các hạt hình cầu có kích thước từ 15 – 20cm. Nó ở trong chất nền cùng với các hạt tinh bột với các loại kích thước khác nhau.
Trong lục lạp thì cấu trúc quan trọng nhất đó chính là hệ thống cột hình mạng lưới nằm trong các chất nền. Hệ thống này bao gồm có các cột grana được nối với nhau bởi các tấm giãn cột có cấu tạo màng lipoprotein.
Mỗi cột đều là một hệ thống túi dẹt có hình dĩa xếp chồng lên nhau để tạo thành cấu trúc tấm. Vì vậy mà nó còn được gọi với cái tên là cột hình tấm grana lamella hoặc là tilacoit. Đây cũng là nơi diễn ra các phản ứng phân ly nước và tổng hợp phân tử ATP.
Các túi dẹt được cấu tạo từ màng lipo protein (có độ dày khoảng 7mm) có đường kính 0,6mm, dày 20mm, giúp giới hạn xoang tilacoit. Và màng tilacoit chứa các cấu trúc hạt có hình nấm với kích thước 10 – 20 mm, là phức hệ ATP- sintetase. Sắc tố diệp lục này nằm trên màng tilacoit nên grana có màu lục.
Với cấu trúc này thì màng trong của lục lạp hoàn toàn khác ty thể bởi nó không xếp lại thành crista và nó cũng không chứa chuỗi chuyền điện tử.
Lục lạp có chức năng gì?
- Thực hiện quá trình quang hợp
Đây chính là nơi chứa các chất diệp lục có khả năng hấp thụ năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Sau đó thực hiện chuyển hóa và lưu giữ năng lượng đó trong các phân tử cao năng đó là ATP và NADPH; đồng thời cũng giải phóng khí oxy từ nước.
Tiếp đến lục lạp sẽ sử dụng năng lượng từ ATP và NADPH để tạo nên các phân tử hữu cơ từ cacbon dioxit (CO2) theo một quá trình được gọi là chu trình Calvin.
- Tổng hợp các axit béo
Ngoài chức năng quang hợp ở trên thì lục lạp còn đóng vai trò trong việc tổng hợp các axit béo cũng như là các phản ứng miễn dịch của thực vật.
Lục lạp rất linh động trong cơ thể của thực vật. Nó có thể dễ dàng di chuyển trong tế bào thực vật và thỉnh thoảng thắt lại để thực hiện quá trình phân đôi tế bào.
Hoạt động của lục lạp chịu ảnh hưởng của yếu tố môi trường, ví dụ như: màu sắc và cường độ ánh sáng. Lục lạp không tạo ra từ tế bào thực vật mà nó sẽ được tạo ra từ quá trình phân bào của cơ thể.
So sánh lục lạp và diệp lục
Diệp lục là gì?
Chất diệp lục (còn được gọi là clo) là sắc tố màu xanh lá cây được tìm thấy ở trong thực vật, tảo và vi khuẩn lam. Từ “chất diệp lục” này có nguồn gốc từ hai từ tiếng Hy Lạp, đó là “khloros” và “phyllon” dịch ra có nghĩa là màu xanh nhạt và lá.
Nó được Caventou và Pelletier phát hiện lần đầu tiên vào năm 1817 và có cấu trúc chung được Hans Fischer công bố vào năm 1940. Diệp lục nằm trong mesosome của vi khuẩn lam và màng thylakoid ở lục lạp của nhiều loại thực vật và tảo.
Nhiệm vụ chính của chất diệp lục là truyền màu xanh lục cho thực vật và tảo để giúp thực vật có thể quang hợp bởi vì sắc tố xanh cho phép hấp thụ năng lượng từ ánh sáng mặt trời.
Sắc tố xuất hiện màu xanh lá cây bởi vì các bước sóng màu đỏ và màu xanh lam được hấp thụ trong khi đó thì màu xanh lá cây bị phản xạ.
Chất diệp lục có thể được phân thành hai loại chính, đó là chất diệp lục A và chất diệp lục B.
Cấu trúc của một phân tử chất diệp lục bao gồm có một vòng thứ năm nằm ngoài bốn cấu trúc vòng giống như pyrrole. Ở trung tâm nó có một nguyên tử magie.
Chất diệp lục được tổng hợp theo con đường phân nhánh được gọi là con đường sinh tổng hợp. Enzyme quan trọng liên quan đó là Chlorophyll synthase.
Lục lạp và diệp lục khác gì nhau?
– Chất diệp lục đề cập đến chính là sắc tố màu xanh lá cây. Trong khi đó lục lạp lại đề cập đến các bào quan có chứa chất diệp lục trong một tế bào thực vật.
– Chất diệp lục được tổng hợp bằng con đường sinh tổng hợp trong khi lục lạp lại được coi là tiến hóa từ vi khuẩn lam nội sinh.
– Cấu trúc của một phân tử chất diệp lục bao gồm có một vòng thứ năm nằm ngoài bốn cấu trúc vòng giống như pyrrole. Trong khi đó cấu trúc của lục lạp có thể là thấu kính, cốc, lưới, ruy băng, xoắn ốc hoặc là hình ngôi sao.
– Chất diệp lục có vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp bởi vì nó thu năng lượng từ ánh sáng. Trong khi đó lục lạp lại lưu trữ năng lượng ánh sáng dưới dạng ATP và NADPH để tạo ra carbon dioxide theo chu trình Calvin.
– Chất diệp lục được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm và khách sạn để tạo ra màu xanh cho thực phẩm và đồ uống. Trong khi bộ gen lục lạp đã giải trình tự thì được sử dụng trong công nghệ sinh học để cải thiện chất lượng cũng như sức đề kháng của cây trồng.
Trên đây là những chia sẻ của chúng tôi liên quan đến lục lạp là gì. Hy vọng sẽ mang đến cho bạn những thông tin hữu ích, phục vụ cho quá trình học tập và nghiên cứu tốt hơn.
