Definición y función de los tilacoides

UN tilacoide es una estructura unida a una membrana en forma de lámina que es el sitio de las reacciones de fotosíntesis dependientes de la luz en cloroplastos y cianobacterias. Es el sitio que contiene la clorofila utilizada para absorber la luz y usarla para las reacciones bioquímicas. La palabra tilacoide es de la palabra verde. Thilakos, lo que significa bolsa o saco. Con la terminación -oide, "tilacoide" significa "en forma de bolsa".

Los tilacoides también se pueden llamar laminillas, aunque este término se puede usar para referirse a la porción de un tilacoide que conecta grana.

Estructura tilacoidea

En los cloroplastos, los tilacoides están incrustados en el estroma (una parte interior de un cloroplasto). El estroma contiene ribosomas, enzimas y ADN de cloroplasto. El tilacoide consiste en la membrana tilacoide y la región cerrada llamada luz tilacoidea. Una pila de tilacoides forma un grupo de estructuras similares a monedas llamadas gránulos. Un cloroplasto contiene varias de estas estructuras, conocidas colectivamente como grana..

Las plantas superiores tienen tilacoides especialmente organizados en los que cada cloroplasto tiene 10-100 grana que están conectados entre sí por los tilacoides del estroma. Los tilacoides del estroma pueden considerarse como túneles que conectan la grana. Los tilacoides de grana y los tilacoides del estroma contienen proteínas diferentes..

Papel del tilacoide en la fotosíntesis

Las reacciones realizadas en el tilacoide incluyen la fotólisis del agua, la cadena de transporte de electrones y la síntesis de ATP.

Los pigmentos fotosintéticos (p. Ej., Clorofila) se incrustan en la membrana tilacoidea, lo que la convierte en el sitio de las reacciones dependientes de la luz en la fotosíntesis. La forma de bobina apilada de la grana le da al cloroplasto una alta relación de área superficial a volumen, ayudando a la eficiencia de la fotosíntesis.

La luz tilacoidea se utiliza para la fotofosforilación durante la fotosíntesis. Las reacciones dependientes de la luz en la membrana bombean protones hacia la luz, bajando su pH a 4. En contraste, el pH del estroma es 8. 

Fotólisis del agua

El primer paso es la fotólisis del agua, que ocurre en el sitio de la luz de la membrana tilacoidea. La energía de la luz se usa para reducir o dividir el agua. Esta reacción produce electrones necesarios para las cadenas de transporte de electrones, protones que se bombean a la luz para producir un gradiente de protones y oxígeno. Aunque se necesita oxígeno para la respiración celular, el gas producido por esta reacción se devuelve a la atmósfera..

Cadena de transporte de electrones

Los electrones de la fotólisis van a los fotosistemas de las cadenas de transporte de electrones. Los fotosistemas contienen un complejo de antenas que utiliza clorofila y pigmentos relacionados para recoger la luz en varias longitudes de onda. Photosystem I usa luz para reducir NADP ⁺ para producir NADPH y H⁺. Photosystem II utiliza luz para oxidar el agua y producir oxígeno molecular (O₂), electrones (e^-) y protones (H⁺) Los electrones reducen NADP⁺ a NADPH en ambos sistemas.

Síntesis de ATP

ATP se produce a partir de Photosystem I y Photosystem II. Los tilacoides sintetizan ATP usando una enzima ATP sintasa que es similar a la ATPasa mitocondrial. La enzima está integrada en la membrana tilacoidea. La porción CF1 de la molécula de sintasa se extiende hacia el estroma, donde el ATP apoya las reacciones de fotosíntesis independientes de la luz..

La luz del tilacoide contiene proteínas utilizadas para el procesamiento de proteínas, la fotosíntesis, el metabolismo, las reacciones redox y la defensa. La proteína plastocianina es una proteína de transporte de electrones que transporta electrones desde las proteínas del citocromo al fotosistema I. El complejo de citocromo b6f es una porción de la cadena de transporte de electrones que une el bombeo de protones en la luz tilacoide con transferencia de electrones. El complejo del citocromo está ubicado entre Photosystem I y Photosystem II.

Tilacoides en Algas y Cianobacterias

Mientras que los tilacoides en las células vegetales forman pilas de grana en las plantas, pueden estar desagrupados en algunos tipos de algas.