チラコイド

チラコイド(緑)は、葉緑体の中にある。

チラコイド(Thylakoid)は、 葉緑体シアノバクテリア中で に結合した区画である。 光合成光化学反応が起こる場所である。チラコイドという言葉は、「 」を表す ギリシャ語θύλακοςthylakos)に由来する。チラコイドは、 ルーメンの周りを取り巻くチラコイド膜から構成される。緑色植物の葉緑体のチラコイドは円盤状で、積み重なって グラナと呼ばれる構造をなしている。グラナは ストロマとつながり、単一機能を持つ構造を作っている。

チラコイドの構造

チラコイドの構造
グラナの 透過型電子顕微鏡写真

チラコイドは膜と結合した構造で、葉緑体のストロマに埋め込まれている。

チラコイド膜は、直接埋め込まれた 光合成色素内で光化学反応が起こる場所である。1nm幅の暗いバンドと明るいバンドが交互に重なった模様として見える [1]。チラコイドの 脂質二重層は、 原核生物の膜や葉緑体内膜と同じ性質を持っている。例えば、チラコイド膜やシアノバクテリア、その他の 光合成細菌の膜では 酸性脂質が見られ、光合成の機能的統合に関わっている [2]高等植物のチラコイド膜は、主に リン脂質 [3] ガラクト脂質が非対称に配列して構成されている [4]。チラコイド膜の 脂質は、 小胞体色素体包膜の内膜の脂質前駆体を交換する複雑な経路で合成され、内膜から 小嚢を通ってチラコイドに輸送される [5]

ルーメン

チラコイドルーメンは、チラコイド膜に結合した区画である。光合成過程での 光リン酸化に不可欠な役割を果たす。光化学反応の際には、チラコイド膜を通過してルーメン内に プロトンが輸送され、pH4まで酸性化される。

グラナ

グラナは、チラコイドの円盤が重なった構造である。葉緑体は1つ当たり10個から100個のグラナを持つ。グラナは、 ラメラと呼ばれる細長く伸びたチラコイドによって結ばれている。グラナを構成するチラコイドとストロマ内のチラコイドは、 タンパク質組成によって区別できる。グラナは、葉緑体が体積に対して大きい表面積を持つのに貢献している。またチラコイドの 電子断層撮影の解釈によって、グラナの構造について2つのモデルが作られている。どちらも、ラメラはグラナの円盤の重なりと平行に交差すると仮定しているが、グラナの重なりの軸と垂直に交差しているか、それとも右巻きのらせんを描いているかについて、論争がある [6]

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