Definisi dan Fungsi Tylakoid

SEBUAH tilakoid adalah struktur yang terikat seperti lembaran yang merupakan tempat bergantung cahaya fotosintesis reaksi dalam kloroplas dan cyanobacteria. Ini adalah situs yang mengandung klorofil yang digunakan untuk menyerap cahaya dan menggunakannya untuk reaksi biokimia. Kata tylakoid berasal dari kata Hijau thylakos, Yang berarti kantong atau kantung. Dengan akhiran -oid, "tylakoid" berarti "seperti kantong."

Thylakoids juga dapat disebut lamellae, meskipun istilah ini dapat digunakan untuk merujuk pada bagian dari tylakoid yang menghubungkan grana.

Dalam kloroplas, tilakoid tertanam dalam stroma (bagian dalam kloroplas). Stroma mengandung ribosom, enzim, dan kloroplas DNA. Tylakoid terdiri dari membran tylakoid dan daerah tertutup yang disebut lumen tylakoid. Tumpukan thylakoids membentuk sekelompok struktur mirip koin yang disebut granum. Kloroplas mengandung beberapa struktur ini, yang secara kolektif dikenal sebagai grana.

Tumbuhan yang lebih tinggi secara khusus mengatur tylakoid di mana setiap kloroplas memiliki 10-100 grana yang saling terhubung oleh stroma tylakoid. Stroma thylakoids dapat dianggap sebagai terowongan yang menghubungkan grana. Grana thylakoids dan stroma thylakoids mengandung protein yang berbeda.

Reaksi yang dilakukan dalam tilakoid termasuk fotolisis air, rantai transpor elektron, dan sintesis ATP.

Pigmen fotosintesis (mis., Klorofil) tertanam ke dalam membran tilakoid, menjadikannya tempat reaksi bergantung cahaya dalam fotosintesis. Bentuk kumparan ditumpuk dari grana memberikan kloroplas luas permukaan yang tinggi terhadap rasio volume, membantu efisiensi fotosintesis.

Lumen tilakoid digunakan untuk fotofosforilasi selama fotosintesis. Reaksi tergantung cahaya pada pompa membran proton ke dalam lumen, menurunkan pH-nya menjadi 4. Sebaliknya, pH stroma adalah 8.

Langkah pertama adalah fotolisis air, yang terjadi pada situs lumen membran tilakoid. Energi dari cahaya digunakan untuk mengurangi atau memecah air. Reaksi ini menghasilkan elektron yang dibutuhkan untuk rantai transpor elektron, proton yang dipompa ke dalam lumen untuk menghasilkan gradien proton, dan oksigen. Meskipun oksigen diperlukan untuk respirasi sel, gas yang dihasilkan oleh reaksi ini dikembalikan ke atmosfer.

Elektron dari fotolisis pergi ke sistem foto dari rantai transpor elektron. Sistem foto berisi kompleks antena yang menggunakan klorofil dan pigmen terkait untuk mengumpulkan cahaya pada berbagai panjang gelombang. Fotosistem Saya menggunakan cahaya untuk mengurangi NADP ⁺ untuk menghasilkan NADPH dan H⁺. Photosystem II menggunakan cahaya untuk mengoksidasi air untuk menghasilkan oksigen molekuler (O₂), elektron (e^-), dan proton (H⁺). Elektron mengurangi NADP⁺ ke NADPH di kedua sistem.

ATP diproduksi dari Photosystem I dan Photosystem II. Thylakoids mensintesis ATP menggunakan ATP synthase enzim yang mirip dengan ATPase mitokondria. Enzim diintegrasikan ke dalam membran tilakoid. Bagian CF1 dari molekul sintase meluas ke stroma, di mana ATP mendukung reaksi fotosintesis yang tidak tergantung cahaya.

Lumen tilakoid mengandung protein yang digunakan untuk pemrosesan protein, fotosintesis, metabolisme, reaksi redoks, dan pertahanan. Protein plastocyanin adalah protein transpor elektron yang mengangkut elektron dari protein sitokrom ke Photosystem I. Kompleks sitokrom b6f adalah bagian dari rantai transpor elektron yang dipasangkan proton pasangan ke lumen tilakoid dengan transfer elektron. Kompleks sitokrom terletak antara Photosystem I dan Photosystem II.

Sementara thylakoids dalam sel tanaman membentuk tumpukan grana dalam tanaman, mereka mungkin tidak ditumpuk di beberapa jenis ganggang.

Sementara alga dan tanaman adalah eukariota, cyanobacteria adalah prokariota fotosintesis. Mereka tidak mengandung kloroplas. Sebaliknya, seluruh sel bertindak sebagai semacam tilakoid. Cyanobacterium memiliki dinding sel luar, membran sel, dan membran tilakoid. Di dalam membran ini adalah DNA bakteri, sitoplasma, dan karboksisom. Membran tilakoid memiliki rantai transfer elektron fungsional yang mendukung fotosintesis dan respirasi sel. Membran cyanobacteria thylakoid tidak membentuk grana dan stroma. Sebagai gantinya, membran membentuk lembaran paralel di dekat membran sitoplasma, dengan ruang yang cukup di antara setiap lembar untuk fobobilisoma, struktur pemanenan cahaya.