Lục lạp là gì? Trong lục lạp pha sáng diễn ra ở đâu?

Tế bào động vật và thực vật sẽ có sự khác nhau về một số mặt. Và sự khác biệt chính là tế bào thực vật sẽ sở hữu lục lạp còn động vật thì không. Vậy thì lục lạp là gì và có chức năng như thế nào đối với sự sống của thực vật? Nếu bạn đang tìm kiếm đáp án cho những câu hỏi trên thì đừng vội bỏ qua bài viết vô cùng hữu ích của của muahangdambao.com nhé!

Lục lạp là gì?

Lục lạp chính là bào quang phổ biến, đóng vai trò cực kỳ quan trọng đối với quá trình quang hợp của các loài thực vật. Tại đây sẽ chứa các chất diệp lục có nhiệm vụ hấp thụ năng lượng từ ánh sáng mặt trời, chuyển hóa chúng và lưu giữ năng lượng đó bên trong các phân tử ATP và NADPH.

Hình ảnh lục lạp dưới kính hiển vi
Hình ảnh lục lạp dưới kính hiển vi

Có thể hiểu một cách đơn giản hơn, lục lạp sẽ thực hiện chức năng quang hợp cho cây, biến năng lượng mặt trời hấp thụ được thành nguồn năng lượng hóa học để có thể cung cấp cho toàn bộ thế giới sinh vật.

Lục lạp có chức năng gì?

Vậy vai trò của lục lạp là gì? Bạn hãy tham khảo các thông tin sau:

  • Quang hợp: Lục lạp có chức năng chính và cốt lõi nhất là thực hiện quá trình quang hợp. Tại đây, lục lạp có chứa các chất diệp lục sẽ tiến hành hấp thụ ánh sáng từ mặt trời. Chuyển hóa đồng thời lưu trữ năng lượng trong phân tử cao năng ATP và NADPH để quá trình đó sẽ giải phóng ra khí oxi. Sau đó, lục lạp sẽ sử dụng chính nguồn năng lượng đó để tạo nên các phân tử CO2 (cacbon đioxit) theo 1 chu trình có tên là Calvin.
  • Hỗ trợ tổng hợp các loại axit béo: Ngoài chức năng quang hợp ra thì lục lạp còn có vai trò đặc biệt trong việc tổng hợp các axit béo cũng như các phản ứng miễn dịch của thực vật.
  • Lục lạp có sự linh hoạt bên trong cơ thể thực vật, nó có thể dễ dàng di chuyển  trong các tế bào thực vật, thi thoảng sẽ thắt lại để thực hiện quá trình phân đôi tế bào. Hoạt động của lục lạp chịu ảnh hưởng khá lớn của yếu tố môi trường như: màu sắc và cả cường độ ánh sáng. Lục lạp sẽ không tạo ra từ tế bào thực vật mà lục lạp được tạo ra từ các quá trình phân bào của cơ thể.

Xem thêm: Quang hợp là gì? Quang hợp thực vật diễn ra ở đâu

Lục lạp là bào quan quang hợp

Để có thể đảm bảo chức năng quang hợp thì lục lạp sẽ có những đặc điểm phù hợp như sau:

– Lục lạp thường có kiểu dáng hình bầu dục để thuận lợi hơn cho việc hấp thu ánh sáng.

– Lục lạp có kích thước tương đối nhỏ, tạo thuận lợi cho sự trao đổi chất được nhanh hơn.

– Mỗi lục lạp lại được bao bọc bởi 1 màng kép, bên trong là các chất nền không màu và các hạt nhỏ (grana).

Lục lạp có nhiệm vụ là hỗ trợ quang hợp
Lục lạp có nhiệm vụ là hỗ trợ quang hợp

– Mỗi grana sẽ có hình dạng như một chồng tiền xu gồm các túi rất dẹt hay còn gọi là tilacôit :

+ Màng tilacôit chính là nơi phân bố hệ sắc tố quang hợp, nơi sẽ xảy ra các phản ứng sáng.

+ Xoang tilacôit sẽ là nơi xảy ra các phản ứng quang phân li nước và quá trình tổng hợp các ATP trong chu trình quang hợp.

+ Chất nền là nơi sẽ xảy ra các phản ứng trong tối.

– Trong lục lạp có chứa các ADN enzim và ribôxôm nên nó có khả năng tự tổng hợp các loại prôtêin cần thiết cho mình.

– Số lượng lục lạp trong mỗi tế bào sẽ không giống nhau bởi nó còn phụ thuộc vào điều kiện chiếu sáng của môi trường sống cũng như đặc điểm của loài.

Thành phần hóa học cơ bản của lục lạp

Trong lục lạp có chứa tới 80% các loại protein không hòa tan có liên kết với lipid dưới dạng lipoprotein. Clorophyl chính là một trong những thành phần thuộc vào hệ sắc tố quang hợp của lục lạp, bao gồm các diệp lục a (C55H72O5N4Mg) và diệp lục b (C55H70O6N4Mg).

Các phân tử clorophyl sẽ có cấu trúc không đối xứng với nhau bao gồm một đầu ưa nước do 4 vòng pirol xếp xung quanh nguyên tử magie cấu tạo thành và một đuôi dài chính là mạch kị nước.

Bên cạnh Corophyl, Caroic (gồm có Carotin C40H56 kết hợp với xantophyl C40H56On) cũng là những sắc tố khác màu có bên trong lục lạp. Tuy nhiên, nó thường bị màu lục của clorophyl che khuất đi. Chúng chỉ có cơ hội xuất hiện khi trời bước vào mùa thu, thời điểm mà lượng Clorophyl bị sụt giảm đi 1 tương đối nhiều.

Ở tảo và các thực vật thủy sinh thì sắc tố quang hợp sẽ là Phicobilin. Đây là nhóm sắc tố đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc hấp thụ ánh sáng lục (550 nm) và vàng (là 612 nm) trong ánh sáng mặt trời.

Ngoài ra, trong lục lạp cũng có chứa các axit nucleic,  ARN (hàm lượng trong khoảng từ 2 đến 4% khối lượng khô), ADN (từ 0,2 đến 0,5% khối lượng khô), các chất truyền năng lượng, enzym, NADP, reductasa, atp-sintetase, plastoxiamin, ferredonxin, cytocrom, plastokinon và các enzim của chu trình calvin.

Tìm hiểu về cấu tạo của lục lạp

Cấu tạo cơ bản của lục lạp
Cấu tạo cơ bản của lục lạp

Theo cấu tạo của lục lạp sinh học 11 thì lục lạp sẽ có cấu trúc gồm 2 màng. Màng ngoài thường dễ thấm hơn màng trong. Giữa màng ngoài với màng trong còn có 1 lớp giữa được gọi là khoang màng giữa. Màng trong của lục lạp sẽ được bao bọc bởi một vùng không có màu xanh lục và được gọi Stroma tương tự như 1 chất nền matrix của ti thể.

Bên trong của lục lạp chứa các chất nền cùng với hệ thống túi dẹt tilacoit. Các tế bào tilacoit này sẽ xếp chồng chất lên nhau để tạo nên cấu trúc Granma. Các Granma trong lục lạp được nối với nhau bằng một hệ thống màng. Trong màng của Tilacoit có chứa rất nhiều diệp lục và các tế bào có chức năng quang hợp. Trong chất nền của lục lạp còn có chứa cả ADN và ribosome.

Xem thêm: Thực vật C3, C4, CAM là gì? gồm những loại nào?

Sự phát sinh của lục lạp diễn ra thế nào?

– Sự phức tạp hóa trong toàn bộ cấu trúc của lục lạp:

Ở vi khuẩn, các màng sinh chất bao quanh tế bào sẽ có chức năng chính là hấp thụ và chuyển hóa năng lượng. Do đó, ở vi khuẩn lam, hệ thống màng sẽ có vai trò quang hợp đã được tách ra khỏi màng bởi một lớp tế bào chất. Sau đó lục lạp phân hóa đã bắt đầu xuất hiện ở những lục tảo nhưng có cấu trúc rất đơn giản và chưa có hệ thống cột. Cuối cùng lục lạp có hệ thống cột bắt đầu xuất hiện từ cây rêu, dương xỉ. Số lượng lục lạp có bên trong mỗi tế bào sẽ có sự thay đổi đa dạng từ 1 (trong tảo đơn bào) đến 100 trong các loài thực vật, ví dụ như cải Arabidopsis và lúa mì.

– Tính liên tục của lạp thể có được là nhờ vào khả năng tự sinh sản bằng cách phân chia của các lục lạp

Lục lạp có khả năng tự phân tách là do nó có hệ thống di truyền tự lập riêng (có các ADN) và hệ tổng hợp protein tự lập (có chứa các ribosome, ARN). Ribosome của lục lạp cũng giống ribosome của procaryota (vi khuẩn và tảo lam), tức là chúng cùng có hằng số lắng 70S gồm 2 đơn vị nhỏ nhất là 50s và 30S.

  • Đơn vị nhỏ 50S sẽ có chứa rarn 5S; 23S và 26 đến 84 protein
  • Đơn vị nhỏ 30S thì chứa rarn 16S và 19 đến 25 protein

Cấu tạo ADN của lục lạp cũng giống như ADN của procaryota, đều có cấu trúc vòng và không có chứa histon, có chiều dài tối đa là khoảng 150µm với hàm lượng 10-6-10-16 g. Đây là nơi chứa đựng các thông tin mã hóa cho một số protein mà lục lạp có thể tự tổng hợp trên ribosome của mình còn các protein khác thì là do tế bào tự cung cấp.

– ADN lục lạp chính là một nhân tố di truyền bên ngoài nhiễm sắc thể

Theo kết quả của nhiều nghiên cứu khoa học trước đây thì hệ thống màng tilacoit của grana có nguồn gốc từ các màng trong của lục lạp và ADN lục lạp được hình thành chính là do kết quả sự cộng sinh của một loài vi khuẩn lam có bên trong tế bào nhân thực.

Lục lạp phát sinh thông qua 3 giai đoạn
Lục lạp phát sinh thông qua 3 giai đoạn

Giải đáp một số thắc mắc khác liên quan đến lục lạp

Nếu bạn muốn tìm hiểu kỹ hơn về lục lạp thì có thể đọc thêm những thông tin sau đây:

Trong lục lạp pha sáng diễn ra ở đâu?

Theo các nghiên cứu thì trong lục lạp, pha sáng sẽ được diễn ra ở tilacoit.

Lục lạp là bào quan chỉ có ở đâu?

Như đã nói thì lục lạp là bào quan sẽ chỉ có ở tế bào thực vật. Lục lạp có 2 lớp màng bao bọc. Bên trong lục lạp sẽ chứa các chất nền cùng hệ thống các túi dẹt được gọi với cái tên là tilacôit. Các tilacôit xếp chồng lên nhau để tạo thành cấu trúc gọi là granma.

Hình dạng của lục lạp ra sao?

Lục lạp có hình gì? Lục lạp có hình bầu dục để có thể dễ dàng xoay bề mặt để tiếp xúc với ánh sáng nhiều hơn. Khi ánh sáng mặt trời quá mạnh thì lục lạp lại có khả năng xoay bề mặt tiếp xúc nhỏ nhất của mình về phía có ánh sáng.

Lục lạp nằm ở đâu?

Lục lạp là một đơn vị chức năng quan trọng trong tế bào và đóng vai trò chính là bào quan quang hợp chỉ có ở thực vật và các loài tảo. Nhờ có lục lạp mà thực vật, tảo có thể chuyển hóa các năng lượng ánh sáng thành lượng tích trong chất hữu cơ. Ở thực vật, lục lạp sẽ có trong các bộ phận xanh của cây, trong đó có nhiều nhất là ở lá cây.

Hy vọng những thông tin mà chúng tôi vừa cung cấp trong bài viết trên đã giúp người đọc hiểu được lục lạp là gì và đảm nhận vai trò như thế nào trong sự sống của thực vật.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *