تعريف الثايلاكويد ” Thylakoid “

كتابة: ضحى حماده آخر تحديث: 15 ديسمبر 2020 , 18:15

ما هو الثايلاكويد – Thylakoid

هو عبارة عن أكياس غشائية في البلاستيدات الخضراء ، وهي نوع من انواع البلاستيدات المتواحدة في النباتات ، كما أن الثايلاكويد هوهيكل مرتبط بغشاء يشبه الصفائح ، كما أنه موقع التمثيل الضوئي التي تعتمد على الضوء في البلاستيدات الخضراء ، وكذلك البكتيريا ، والطحالب التي تحمل اللون الازرق.

الثايلاكويد ، هو الموقع الذي يحتوي على الكلوروفيل ، الذي يستخدمه النبات في امتصاص الضوء ، واستخدامه في التفاعلات الكيميائية الحيوية. [1]

تكوين الثايلاكويد

يشتمل الجزء الداخلي من البلاستيدات الخضراء ، وهو ما يسمى ؛ السدى ، على الثايلاكويدات ، والانزيمات ، وكذلك الحمض الحمض النووي البلاستيدات الخضراء.

يتكون الثايلاكويد من ؛ غشاء الثايلاكويد ، وتحويل الثايلاكويد ، وتكون مجموعة من الثايلاكويدات مجموعة هياكل تشبه العملة المعدنية ، وتسمى ” الجرانوم ” ، وتحتوي البلاستيدات الخضراء على الكثير من هذه الهياكل التي تسمى معا ” جراما “.

النباتات العليا تحتوي على ثايلاكويدات منظمة بطريقة خاصة ، حيث كل بلاستيدة خضراء تحتوي على 10 إلى 100 من الجرانا المتصلة ببعضها عن طريق الستروما الثلايكويدية. [1] ، [2]

وظيفة الثايلاكويد

هو موقع التفاعلات الضوئية ، حيث أن الكلوروفيل الموجود في غشاء الثايلاكويد يعمل على امتصاص الطاقة القادمة من ضوء الشمس ، والمشاركة في تكوين ATP و NADPH في تفاعل الضوء لعملية التمثيل الضوئي ، عن طريق سلاسل نقل الإلكترون ، مما يعمل على تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية.

كما يعمل الثايلاكويد على أكسدة الماء ، أو التحلل الضوئي للماء ، مما يؤدي إلى انبعاث الأكسجين أثناء عملية التمثيل الضوئي.

غشاء الثايلاكويد

يتشابه غشاء الثايلاكويد مع الغشاء الداخلي للبلاستيدات الخضراء ، كما يشترك غشاء الثايلاكويد في بعض خصائص الأغشية بدائية النواة مثل البكتيريا المزرقة اللون.

يحيط غشاء الثايلاكويد بتجويف الثايلاكويد ، او الحجرة الداخلية له ، واحيانا يرتبط الغشاء الداخلي للبلاستيدات الخضراء بغشاء الثايلاكويد.

يتكون غشاء الثايلاكويد من ؛ الفوسفوليبيدات ، والجلاكتوليبيدات ، كما يحتوي على ، الكلوروفيل ، وأصباغ التمثيل الضوئي الأخرى أيضا ، ويحتوي غشاء الثايلاكويد على العديد من بروتينات الغشاء المتكاملة ، كما يلي :

النظام الضوئي الأول

وهو المتواجد في السدى الصفائح و thylakoids الخارجية للجرانا ، كما يحتوي معقد حصاد الضوء على مركز تفاعل الكلوروفيل أ ، بأقصى امتصاص عند 700 نانومتر ، ويشارك النظام الضوئي الأول في الفسفرة الضوئية الدورية ، والغير دورية.

نظام الصور الثاني

المتواجد في جرانا ثايلاكويد ، ويحتوي مجمع حصاد الضوء على مركز تفاعل الكلوروفيل أ ، بأقصى امتصاص عند 680 نانومتر ، ويشارك نظام الصور الثاني في الفسفرة الضوئية غير الدورية.

مجمع السيتوكروم B6f

وهو موزع بالتساوي ، ويعمل على تكوين جزء من سلسلة نقل الإلكترون.

سينسيز ATP – الفسفرة

المتواجد في صفائح السدى ، و الثايلاكويدات الخارجية للجرانا ، وتقوم الوحدة الفرعية CF0 ، على تشكيل قناة الغشاء ، وتكون مدمجة في غشاء الثايلاكويد.

تجويف الثايلاكويد

هو الحيز المائي الأعمق ل البلاستيدات الخضراء ، ويخلط الثايلاكويد لومين بغشاء ثايلاكويد ، كما يلعب دورًا مهمًا في تخليق الفسفرة الناتجة عن الانقسام الكيميائي ، ويتم ضخ البروتونات عبر الغشاء المتواجد في التجويف ، مما يولد تدرج تركيز عبر غشاء الثايلاكويد.

يوجد مركب تقسيم الماء في الجانب الداخلي من غشاء الثايلاكويد في PS II ، وينتج عنه إطلاق البروتون ، والأكسجين الناتج عن تقسيم الماء إلى تجويف الثايلاكويد.

يحتوي تجويف الثايلاكويد أيضًا على البلاستوسيانين ، وهو بروتين نقل الإلكترون وينقل الإلكترونات من مجمع السيتوكروم B6f إلى PS I.

يحتوي تجويف الثايلاكويد على بروتينات تستخدم في معالجة البروتين ، والتمثيل الضوئي ، والتمثيل الغذائي ، وتفاعلات الأكسدة والاختزال ، والدفاع كما يلي :

بروتين بلاستوسيانين ، هو بروتين نقل الإلكترون الذي ينقل الإلكترونات من بروتينات السيتوكروم إلى نظام الصور الأول.

مجمع السيتوكروم b6f ، وهو جزء من سلسلة نقل الإلكترون التي تجمع ضخ البروتون في تجويف الثايلاكويد مع نقل الإلكترون ، والذي يقع بين نظامي الصور الأول ، والثاني.

الثايلاكويد وعملية التمثيل الضوئي

تشتمل التفاعلات التي تحدث في الثايلاكويد على التحلل الضوئي للماء ، وسلسلة نقل الالكترون ، وتوليف السفرة.

يتم تضمين أصباغ التمثيل الضوئي في غشاء الثايلاكويد ، الأمر الذي يجعلها مكانا مناسبا للتفاعلات المعتمدة على الضوء في عملية التمثيل الضوئي.

يقوم الشكل المكدس للجرانا بإعطاء البلاستيدات الخضراء مساحة سطح عالية إلى نسبة الحجم ، مما يساعد على كفاءة التمثيل الضوئي.

يتم استخدام تجويف الثايلاكويد للفسفرة الضوئية أثناء عملية التمثيل الضوئي ، حيث تقوم التفاعلات المعتمدة على الضوء في الغشاء بضخ البروتونات في تجويف الثايلاكويد ، وتعمل على تخفيض درجة الحموضة إلى 4 ، وفي المقابل ، يكون الرقم الهيدروجيني للسدى يساوي 8.

تحدث عملية التمثيل الضوئي وفقا للخطوات التالية :

تحلل الماء الضوئي

وهي الخطوة الأولى حيث يتحلل الضوء على موقع التجويف لغشاء الثايلاكويد ، كما يتم استخدام الطاقة المنبعثة من الضوء ، من أجل التقليل ، أو تقسيم الماء.

ينتج عن هذا التفاعل الإلكترونات اللازمة لسلاسل نقل الإلكترون ، والبروتونات التي يتم ضخها في التجويف ، من أجل إنتاج تدرج البروتون ، والأكسجين ، فعلى الرغم من أن الأكسجين ضروري من أجل التنفس الخلوي ، فإن الغاز الناتج عن هذا التفاعل ينتقل إلى الغلاف الجوي.

سلسلة نقل الإلكترون

تنتقل الإلكترونات الناتجة عن التحلل الضوئي ، إلى الأنظمة الضوئية لسلاسل نقل الإلكترون ، حيث تحتوي أنظمة الصور على مركب هوائي ، والذي يستخدم الكلوروفيل ، والأصباغ ذات الصلة من أجل تجميع الضوء بأطوال موجية مختلفة.

ويقوم نظام الصور باستخدام الضوء من أجل تقليل NADP + لإنتاج NADPH و H +.

كما يقوم نظام الصور الثاني باستخدام الضوء من أجل أكسدة الماء لإنتاج الأكسجين الجزيئي (O2) ، والإلكترونات (e-) ، والبروتونات (H +).

ويتم تقليل الإلكترونات NADP + إلى NADPH في كلا النظامين.

توليف الفسفرة

يتم إنتاج الفسفرة من نظامي الصور الأول ، والثاني ، حيث تقوم الثايلاكويدات بتصنيع الفسفرة ، وذلك باستخدام إنزيم سينسز الفسفرة.

وبعد ذلك يتم دمج الإنزيم في غشاء الثايلاكويد ، وامتداد جزء CF1 من جزيء synthase إلى السدى ، حيث تدعم الفسفرة تفاعلات التمثيل الضوئي المستقلة عن الضوء.

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق