Aktuální číslo:

2020/6

Téma měsíce:

Léky pro budoucnost

Úloha okrajů gran

 |  3. 6. 2019
 |  Vesmír 98, 326, 2019/6

Chloroplasty obsahují komplikovaný systém lipoproteinových membrán, jež jsou uspořádány do vakovitých útvarů zvaných tylakoidy. Nápadné je jejich rozčlenění na válcovitá grana – skupiny k sobě přitisknutých okrouhlých plochých váčků – a podlouhlé, úzké lamely, které grana propojují (obr. 1; viz rovněž Vesmír 97, 625, 2018/11). Málo prostudovanou oblastí zůstával okraj gran – prostor mezi vnitřkem (dření) gran a stromatálními lamelami.

Mnoho se ví o distribuci, fotosyntetických funkcích a vzájemných interakcích různých enzymatických komplexů tylakoidních membrán (např. Vesmír 94, 542, 2015/10). Na počátku oxygenní fotosyntézy zelených rostlin stojí fotosystém dva (PS2), velký a složitý enzymatický komplex; tak velký, že jeho části jsou přímo patrné v elektronovém mikroskopu. Za pomoci sluneční energie štěpí molekuly vody a produkuje kyslík. Přitom se uvolňují elektrony a protony a ustavují se gradienty jejich koncentrace. Díky gradientům vznikají sloučeniny bohaté na energii (makroergické), které jsou nezbytné pro fixaci oxidu uhličitého a tvorbu organických látek.

V tylakoidních membránách se nyní podařilo lokalizovat všechny díly „stavebnice“ PS2. Jednotlivé části procesu jsou zde umístěny za sebou jako na továrním běžícím pásu. V dřeni gran pracují složené a plně funkční holokomplexy PS2. Sluneční záření je však poškozuje – nejvíc „trpí“ klíčový protein reakčního centra PS2, označovaný D1. Poničený komplex je proto přesouván do okrajů gran, kde je podle nejnovějších poznatků „rozmontován“ na jednotlivé části. Jádro PS2 putuje dále do stromatálních lamel, na nichž probíhá výměna proteinu D1. Ten se syntetizuje na ribozomech, jež jsou přichyceny na vnějším povrchu stromatálních lamel. Opravené komplexy jsou pak transportovány zpět do dřeně gran k dalšímu využití.

Skrze okraje gran probíhá také fotosyntetický transport elektronů a jejich membrány obsahují ATP-syntázu, velký enzymatický komplex syntetizující adenosintrifosfát (ATP). Tato makroergická látka je potřebná pro zabudování oxidu uhličitého do sacharidů. ATP-syntáza je také hojná v membránách stromatálních lamel tylakoidů.

Dělba práce mezi třemi kompartmenty tylakoidů zvyšuje efektivitu fotosyntézy suchozemských rostlin, která probíhá za proměnlivé a často vysoké ozářenosti.

Koochak H. et al.: The Plant Journal 97, 412–429, 2019. DOI: 10.1111/tpj.14127

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyziologie, Botanika
RUBRIKA: Mozaika

O autorovi

Jaromír Kutík

Doc. RNDr. Jaromír Kutík, CSc., (*1948) vystudoval fyziologii rostlin na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Jako emeritus se na této fakultě věnuje zejména rostlinné cytologii.
Kutík Jaromír

Doporučujeme

Chcete inkoustovou, laserovou, nebo farmaceutickou?

Chcete inkoustovou, laserovou, nebo farmaceutickou?

Matěj Novák  |  1. 6. 2020
V nedávné době se 3D tisk objevoval v médiích především v souvislosti s výrobou ochranných pomůcek proti koronaviru. Nejedná se však v žádném...
Paradoxy infekce způsobené SARS-CoV-2

Paradoxy infekce způsobené SARS-CoV-2

Jiří Beneš, Ladislav Machala  |  1. 6. 2020
Přestože řada otázek čeká na vysvětlení, vědci rychle skládají obraz infekce novým virem.
O líných algoritmech, logice a hledání cest pro roboty

O líných algoritmech, logice a hledání cest pro roboty uzamčeno

Pavel Surynek  |  1. 6. 2020
Jak přimět desetiletí propracovávané všemožné triky pracovat na hledání optimální cesty pro mobilní roboty k dosažení cíle a chytře odřezávat...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné