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Tilacoide Definición y Función

Tilacoide

Un tilacoide es una estructura unida a membrana similar a una lámina que es el sitio de las reacciones de fotosíntesis dependientes de la luz en cloroplastos y cianobacterias.

Es el sitio que contiene la clorofila utilizada para absorber la luz y usarla para reacciones bioquímicas. La palabra tilacoide proviene de la palabra verde tilakos , que significa bolsa o saco. Con el final de -oid, “tilacoide” significa “como una bolsa”.


También conocido como: Los tilacoides también pueden denominarse laminillas, aunque este término se puede usar para referirse a la porción de un tilacoide que conecta grana.

Estructura tilacoidea

Estructura tilacoidea

En los cloroplastos, los tilacoides están incrustados en el estroma (porción interior de un cloroplasto). El estroma contiene ribosomas, enzimas y ADN de cloroplasto. El tilacoide consiste en la membrana tilacoide y la región cerrada llamada lumen tilacoideo.

Una pila de tilacoides forma un grupo de estructuras en forma de moneda llamadas granum. Un cloroplasto contiene varias de estas estructuras, conocidas colectivamente como grana.

Las plantas superiores tienen tilacoides especialmente organizados en los que cada cloroplasto tiene 10-100 grana que están conectados entre sí por los tilacoides del estroma. El stroma de los tilacoides puede considerarse como túneles que conectan la grana. Los tilacoides grana y los tilacoides del estroma contienen proteínas diferentes.

Papel del tilacoide en la fotosíntesis

Las reacciones realizadas en el tilacoide incluyen la fotólisis del agua, la cadena de transporte de electrones y la síntesis de ATP.

Papel del tilacoide en la fotosíntesis
Pigmentos fotosintéticos (p. Ej., Clorofila) están incrustados en la membrana tilacoide, lo que lo convierte en el sitio de las reacciones dependientes de la luz en la fotosíntesis. La forma de la bobina apilada de la grana le da al cloroplasto una alta relación de área superficial a volumen, ayudando a la eficiencia de la fotosíntesis.

El lumen tilacoideo

El lumen tilacoideo se utiliza para la fotofosforilación durante la fotosíntesis. Las reacciones dependientes de la luz en la membrana bombean protones en el lumen, reduciendo su pH a 4. En contraste, el pH del estroma es 8.

El lumen tilacoideo

El primer paso es la fotólisis del agua, que se produce en el sitio del lumen de la membrana tilacoide. La energía de la luz se utiliza para reducir o dividir el agua.

Esta reacción produce electrones que son necesarios para las cadenas de transporte de electrones, protones que se bombean hacia la luz para producir un gradiente de protones y oxígeno. Aunque se necesita oxígeno para la respiración celular, el gas producido por esta reacción se devuelve a la atmósfera.

Los electrones de la fotólisis van a los fotosistemas de las cadenas de transporte de electrones. Los fotosistemas contienen un complejo de antenas que utiliza clorofila y pigmentos relacionados para recolectar la luz en varias longitudes de onda.

El fotosistema I y II

El fotosistema I usa la luz para reducir NADP + para producir NADPH y H + . El fotosistema II utiliza la luz para oxidar el agua para producir oxígeno molecular (O 2 ), electrones (e – ) y protones (H + ). Los electrones reducen NADP + a NADPH en ambos sistemas.

ATP se produce a partir de fotosistema I y fotosistema II. Los tilacoides sintetizan ATP utilizando una enzima ATP sintasa que es similar a la ATPasa mitocondrial.

La enzima está integrada en la membrana tilacoide. La porción CF1 de la molécula de sintasa se extendió hasta el estroma, donde el ATP apoya las reacciones de fotosíntesis independientes de la luz.

El lumen del tilacoide contiene proteínas utilizadas para el procesamiento de proteínas, la fotosíntesis, el metabolismo, las reacciones redox y la defensa.

Que son proteína plastocianina

El lumen tilacoideo

La proteína plastocianina es una proteína de transporte de electrones que transporta electrones de las proteínas del citocromo al fotosistema I. El complejo citocromo b6f es una parte de la cadena de transporte de electrones que acopla el bombeo de protones en el lumen de los tilacoides con la transferencia de electrones. El complejo del citocromo está ubicado entre el fotosistema I y el fotosistema II.

Tilacoide en algas y cianobacterias


Mientras que los tilacoides en las células de las plantas forman pilas de grana en las plantas, pueden desapilarse en algunos tipos de algas.

Mientras que las algas y las plantas son eucariotas, las cianobacterias son procariotas fotosintéticas. No contienen cloroplastos. En cambio, toda la célula actúa como una especie de tilacoide.

La cianobacteria tiene una pared celular externa, una membrana celular y una membrana tilacoide. Dentro de esta membrana se encuentra el ADN bacteriano, el citoplasma y los carboxisomas.

La membrana tilacoide

La membrana tilacoide tiene cadenas de transferencia de electrones funcionales que apoyan la fotosíntesis y la respiración celular. Las membranas tilacoideas de las cianobacterias no forman grana y estroma.

En cambio, la membrana forma láminas paralelas cerca de la membrana citoplásmica, con suficiente espacio entre cada lámina para los ficobilisomas, las estructuras de captación de luz.

Proteínas 

Los tilacoides contienen muchas proteínas integrales y periféricas de membrana, así como proteínas lumenales. Recientes estudios proteómicos de fracciones de tilacoides han proporcionado más detalles sobre la composición de proteínas de los tilacoides. Estos datos se han resumido en varias bases de datos de proteínas plastídicas que están disponibles en línea.

Según estos estudios, el proteoma tilacoide consta de al menos 335 proteínas diferentes. De estos, 89 están en el lumen, 116 son proteínas integrales de membrana, 62 son proteínas periféricas en el lado del estroma y 68 proteínas periféricas en el lado lumenal.

Se pueden predecir proteínas lumenales de baja abundancia adicionales mediante métodos computacionales. De las proteínas tilacoides con funciones conocidas, el 42% participa en la fotosíntesis.

Los siguientes grupos funcionales más grandes incluyen proteínas involucradas en la selección , procesamiento y plegamiento de proteínas con 11%, respuesta al estrés oxidativo (9%) y traducción (8%).

Cloroplastos y tilacoide

Cloroplasto
Cloroplasto

Dentro de los cloroplastos de las células vegetales, encontrará pilas de tilacoides llamados grana. En algunas células vegetales, los tilacoides no siempre se apilarán. 

Como un breve recordatorio, los tilacoides son compartimentos unidos a la membrana dentro de los cloroplastos. Los tilacoides son el epicentro de las reacciones de luz fotosintéticas. Contienen la clorofila de la planta, que es el pigmento que recoge la luz.

Definición y Función de la Membrana de tilacoide

Los tilacoides contienen la clorofila, pero la membrana tilacoide , que es la capa que rodea al tilacoide, es donde tienen lugar las reacciones a la luz. Incrustados en la membrana tilacoide hay dos fotosistemas, llamados fotosistema I y fotosistema II. En cada fotosistema, hay diferentes proteínas y pigmentos de clorofila ligeramente diferentes que permiten diferentes tipos de absorción de luz.

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El fotosistema II absorbe la energía de la luz, excitando (energizando) un electrón que despega a la cadena de transporte de electrones. Se mueve a lo largo de esta cadena (similar a la respiración) y emite energía como ATP (trifosfato de adenosina, que es una molécula de energía). Llega al fotosistema I y llena un agujero dejado por un electrón que también se excitó.

El segundo electrón luego se disparará y viajará por una cadena de transporte de electrones similar. Cuando llega al final de la cadena, se encuentra con la ferredoxina, que es solo una proteína que contiene hierro. Luego pasa por una reacción redox, o oxidación / reducción, donde se une a NADP +, creando una molécula de energía diferente, NADPH, que se utiliza para ayudar a ejecutar la parte secundaria de la fotosíntesis, que se conoce como el ciclo de Calvin.

Tilacoide Definición y Función
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