Lục lạp là gì? Cấu tạo và Chức năng của lục lạp

Lục lạp là gì?

Lục lạp là một bào quan ở các loài sinh vật quang hợp (nhiều nhất là thực vật và tảo), cũng là đơn vị chức năng trong tế bào. Những khám phá đầu tiên về loại bào quan này được cho là của Julius von Sachs (1832–1897), một nhà thực vật học và tác giả của nhiều cuốn sách giáo khoa cơ bản – đôi khi ông còn được ca ngợi là "Cha đẻ ngành Sinh lý học Thực vật".

Lục lạp là bào quan chỉ có ở tảo và thực vật, có vai trò quan trọng trong sự chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lược hóa học tích lũy trong các hợp chất hữu cơ. Ở thực vật, lục lạp có trong các bộ phân xanh của cây nhưng có chủ yếu ở lá với số lượng lớn. Tại đây, chứa các chất diệp lục hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời, chuyển hóa và lưu giữ năng lượng đó trong các phân tử ATP và NADPH.

Cấu tạo hình thái của lục lạp

Lục lạp cũng có cấu trúc màng hai lớp

Màng ngoài rất dễ thấm, màng trong rất ít thấm, giữa màng ngoài và màng trong có một khoang giữa màng. Màng trong bao bọc một vùng không có màu xanh lục được gọi là stroma tương tự như chất nền matrix của ty thể. Stroma chứa các enzyme, các ribosome, ARN và ADN.

Khác với ty thể, màng trong của lục lạp không xếp lại thành crista và không chứa chuỗi chuyền điện tử. Ngược lại, hệ thống quang hợp hấp thu ánh sáng, chuỗi chuyền điện tử và ATP synthetase, tất cả đều được chứa trong màng thứ 3 tách biệt. Màng này hình thành một tập hợp các túi dẹt hình đĩa gọi là thylakoid (bản mỏng). Màng của thylakoid tạo nên một khoảng trong thylakoid (thylakoid interspace) tách biệt với stroma.

Các thylakoid có xu hướng xếp chồng lên nhau tạo thành phức hợp gọi là grana. Diệp lục tố (chlorophylle) nằm trên màng thylakoid nên grana có màu lục.

Chức năng lục lạp là gì?

- Lục lạp thực hiện quá trình quang hợp. Đây là nơi chứa các chất diệp lục có khả năng hấp thụ năng lượng từ ánh sáng mặt trời, chuyển hóa và lưu giữ năng lượng đó trong các phân tử cao năng là ATP và NADPH, đồng thời giải phóng khí oxy từ nước.

- Sau đó, lục lạp sử dụng năng lượng từ ATP và NADPH để tạo nên các phân tử hữu cơ từ cacbon dioxit (CO2) theo một quá trình gọi là chu trình Calvin.

- Ngoài ra, lục lạp còn thực hiện một số chức năng khác, gồm có tổng hợp axit béo, nhiều loại amino axit, và các phản ứng miễn dịch ở thực vật.

- Số lượng lục lạp trong mỗi tế bào thay đổi đa dạng từ một trong tảo đơn bào đến tận 100 trong thực vật, ví dụ như cải Arabidopsis và lúa mì.

Theo nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng hệ thống màng tilacoit của grana có nguồn gốc từ màng trong của lục lạp cũng như lục lạp được hình thành là do kết quả của sự cộng sinh của một loài vi khuẩn lam trong tế bào nhân thực.