granasは、植物細胞の葉緑体チラコイド内に位置をグループ化から生じる構造です。これらの構造には、光合成色素（クロロフィル、カロテノイド、キサントフィル）とさまざまな脂質が含まれています。ATP-シンセターゼなどのエネルギーの生成に関与するタンパク質に加えて。
この点で、チラコイドは葉緑体の内膜にある扁平な小胞を構成します。これらの構造では、光合成と光リン酸化反応のために光捕獲が行われます。次に、積み重なったチラコイドと葉のチラコイドが葉緑体の間質に埋め込まれます。
葉緑体。Gmsotavio、Wikimedia Commons提供
間質では、チラコイドスタックは間質層によって接続されています。これらの接続は通常、1つのグラナムからストロマを通って隣接するグラナムに行きます。次に、チラコイド内腔と呼ばれる中央の水性ゾーンは、チラコイド膜に囲まれています。
2つの写真システム（写真システムIとII）は上部の銀色にあります。各システムには、光合成色素と、電子を転送できる一連のタンパク質が含まれています。光化学系IIはグラナにあり、非周期的電子輸送の最初の段階で光エネルギーを捕獲します。
特徴
Biology：Concepts and Relationships（2012）の著者であるNeil A. Campbellにとって、グラナは葉緑体からの太陽エネルギーの束です。それらは、クロロフィルが太陽からのエネルギーをトラップする場所です。
グラナ-単数、グラナム-は葉緑体の内膜に由来します。これらのくり抜かれた山型の構造には、一連の密集した薄い円形のコンパートメント、チラコイドが含まれています。
光化学系IIでその機能を発揮するには、チラコイド膜内のグラナにタンパク質とリン脂質が含まれています。光合成プロセス中に光を取り込むクロロフィルやその他の色素に加えて。
実際、グラナのチラコイドは他のグラナと接続し、葉緑体内に、小胞体のそれに似た高度に発達した膜のネットワークを形成しています。
グラナは、リボソームとDNAを含む間質と呼ばれる液体に懸濁され、葉緑体を構成するいくつかのタンパク質を合成するために使用されます。
構造
グラナムの構造は、葉緑体内のチラコイドのグループ化の関数です。グラナは、葉緑体の間質に沈められた円盤状の膜状チラコイドの山で構成されています。
確かに、葉緑体は内部の膜系を含み、高等植物では外被の内膜に由来するグラナチラコイドと呼ばれています。
各葉緑体には、通常、10〜100の間のさまざまな数のグラナムがあります。穀物は、間質チラコイド、間質チラコイド、またはより一般的にはラメラによって互いにリンクされています。
透過型電子顕微鏡（TEM）でグラナムを検査すると、クアントソームと呼ばれる顆粒を検出できます。これらの穀物は、光合成の形態学的単位です。
同様に、チラコイド膜には、光合成色素を含むさまざまなタンパク質や酵素が含まれています。これらの分子は、光子のエネルギーを吸収し、ATPの合成を決定する光化学反応を開始する能力があります。
特徴
葉緑体の構成構造としてのグラナは、光合成プロセスを促進し、相互作用します。したがって、葉緑体はエネルギー変換オルガネラです。
葉緑体の主な機能は、太陽光からの電磁エネルギーの化学結合からのエネルギーへの変換です。クロロフィル、ATPシンテターゼ、リブロース二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ（Rubisco）がこのプロセスに参加します。
光合成には2つの段階があります。
- 太陽光の存在下で、光エネルギーのプロトン勾配への変換が起こる光相。ATP合成およびNADPHの生成に使用されます。
- しかしながら、直接光の存在を必要としない暗い相は、明るい相で形成された生成物を必要とする。この相は、3つの炭素原子を持つリン酸糖の形でCO2の固定を促進します。
光合成中の反応はルビスコと呼ばれる分子によって行われます。明期はチラコイド膜で、暗期は間質で発生します。
光合成の段階
光合成（左）と呼吸（右）。BBCから撮影した右側の画像
光合成プロセスは、次の手順を実行します。
1）光化学系IIは2つの水分子を分解し、O2分子と4つのプロトンを生成します。この光化学系IIにある葉緑素に4つの電子が放出されます。以前に光によって励起され、光化学系IIから放出された他の電子を取り除く。
2）放出された電子は、プラストキノンを通過し、シトクロムb6 / fになります。電子によって捕獲されたエネルギーにより、チラコイド内に4つの陽子を導入します。
3）シトクロムb6 / f複合体は電子をプラストシアニンに、そしてこれを光化学系I複合体に転送し、葉緑素に吸収された光のエネルギーにより、電子のエネルギーを再び上昇させることができます。
この複合体に関連しているのは、NADP +をNADPHに修飾するフェレドキシン-NADP +レダクターゼで、これは間質に残ります。同様に、チラコイドと間質に付着したプロトンは、ATPを生成できる勾配を作成します。
このように、NADPHとATPの両方がカルビンサイクルに参加します。カルビンサイクルは、CO2がルビスコによって固定される代謝経路として確立されています。それは、リブロース1,5-二リン酸とCO2からのホスホグリセリン酸分子の生産で最高潮に達します。
その他の機能
一方、葉緑体は複数の機能を果たします。とりわけ、アミノ酸、ヌクレオチドおよび脂肪酸の合成。ホルモン、ビタミン、その他の二次代謝産物の生産だけでなく、窒素と硫黄の同化にも参加します。
硝酸塩は、高等植物で利用可能な主要な窒素源の1つです。確かに、葉緑体では、亜硝酸塩からアンモニウムへの変換プロセスは、亜硝酸還元酵素の関与で発生します。
葉緑体は一連の代謝産物を生成し、さまざまな病原菌に対する自然な予防手段として寄与し、ストレス、過剰な水、高温などの悪条件への植物の適応を促進します。同様に、ホルモンの生産は細胞外コミュニケーションに影響を与えます。
したがって、葉緑体は、分子放出または物理的接触のいずれかによって、間質の顆粒とチラコイド膜の間に生じるように、他の細胞成分と相互作用します。
参考文献
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