Nhiều sinh vật chỉ sử dụng các phân tử hữu cơ làm nguồn năng lượng và chất trao đổi, song chúng nhận được các phân tử hữu cơ này từ đâu? Cuối cùng thì mọi chuỗi dinh dưỡng đều được bắt đầu bằng các con đường trao đổi chất đồng hoá trong các cơ thể tổng hợp các phân tử hữu cơ cho riêng mình từ CO2vô cơ. Hầu hết các cơ thể này đều bắt giữnăng lượng ánh sáng từ mặt trởi và sở dụng nó để hoạt hoá sự tổng hợp các hiđrat cacbon từ CO, và H2O nhở một quá trình dược gọi là quang hợp. Các vi khuẩn lam, các vi khuẩn lưu huỳnh màu tía, các vi khuẩn lưu huỳnh màu lục, các vi khuẩn không lưu huỳnh màu tía, một số nguyên sinh động vật, tảo và cây xanh là những sinh vật quang hợp.
Các chất hoá học và các cấu trúc và cấu trúc
Sinh vật quang hợp bắt giữ năng lượng ánh sáng nhờ các phân tử sắc tố mà quan trọng nhất trong số đó là clorophyl. Các phân tử clorophyl được cấu tạo từ đuôi hiđratcacbon gắn với một vị trí hoạt động hấp thụ ánh sáng nằm xung quanh một ion magie (Mg2*). về mặt cấu trúc, các vị trí hoạt động giống với phân tử xitocrom gặp trong các chuỗi vận chuyển điện tử, với ngoại lệ là clorophyl chứa Mg2* thay cho Fe2+. Clorophyl thường được kí hiệu bằng các kí tư – ví dụ clorophyl a, clorophyl b và bacterioclorophyl a- khác nhau một chút về độ dài và cấu trúc của đuôi hiđrat cacbon và trong các nguyên tử kéo dài ra từ các trung tâm hoạt động. Cây xanh, tảo, nguyên sinh động vật quang hợp về cơ bản sử dụng clorophyl a trong khi các vi khuẩn màu lục về màu tía sử dụng các bacterioclorophyl.
Sự khác biệt nhờ về mặt cấu trúc giữa các clorophyl làm cho chúng hấp thụ được ánh sáng ở các độ dài sóng khác nhau. Chăng hạn clorophyl từ tảo hấp thụ ánh sáng tốt nhấtở độ dài sóng khoảng 425 nm và 660 nm (tia tím và đỏ) trong khi bacterioclorophyl a từ vi khuẩn tía hấp thụ ánh sáng tốt nhất ở các độ dài sóng khoảng 350 nm và 880 nm (tia tử ngoại và tia hồng ngoại). Vì rằng chúng sử dụng ánh sáng tốt nhất ơ các độ dài sóng khác nhau, cho nên tảo và vi khuẩn tía chiếm lĩnh được những sinh thái khác nhau.
Tế bào sắp xếp các phân tử clorophyl và các sắc tố khác trong một phần nền protein để tạo nên các vùng bắt giữ ánh sáng được gọi là các quang hệ nằm xen trong các màng tế bào được gọi là các tilacoit. Tilacoit ở các sinh vật nhân sơ quang hợp là những phần lõm vào của màng tế bào chất. Các tilacoit của các sinh vật nhân chuẩn hình như được tạo thành từ các nếp gấp của màng trong lục lạp, mặc dù màng tilacoit và màng trong khổng được thống với nhau ở các lục lạp trưởng thành. Các tilacoit của lục lạp được sắp xếp thành chồng được gọi là hạt. Màng ngoài lục lạp bao quanh hạt và vùng không gian giữa màng ngoài và màng tilacoit được gọi là chết nền.
0 nhận xét:
Đăng nhận xét