Kloroplas, Tilakoid dan Stroma

Dalam sel tumbuhan hijau, fotosintesis tidak berlaku secara seragam di seluruh kloroplas. Struktur dalaman organel ini membentuk ruang dan membran khusus yang membolehkan beberapa tindak balas berlaku dalam keadaan yang berbeza tetapi saling berkait.

Tilakoid menangkap dan menukar tenaga cahaya

Kloroplas mempunyai sistem membran dalaman yang membentuk kantung pipih bernama tilakoid. Pada tumbuhan, banyak tilakoid tersusun dalam timbunan yang disebut granum. Fotosistem, rantai pengangkutan elektron dan ATP sintase terletak pada membran tilakoid. Apabila cahaya memacu pemindahan elektron, proton terkumpul di dalam lumen tilakoid lalu menghasilkan kecerunan elektrokimia.

Kecerunan proton membantu menghasilkan ATP

Proton mengalir kembali merentasi membran tilakoid melalui ATP sintase, lalu membantu pembentukan ATP di bahagian stroma. Tindak balas bergantung pada cahaya turut menghasilkan nikotinamida adenina dinukleotida fosfat dalam bentuk tereduksi. ATP dan pembawa elektron tereduksi itu kemudian menyediakan tenaga dan kuasa penurunan untuk tindak balas penetapan karbon.

Stroma menjadi tapak penetapan karbon

Enzim kitar Calvin-Benson berada dalam stroma. Di sini, karbon dioksida dimasukkan ke dalam molekul organik melalui siri tindak balas yang menggunakan ATP dan pembawa elektron tereduksi daripada tindak balas bergantung pada cahaya. Pembahagian fungsi ini tidak bermaksud kedua-dua bahagian bekerja secara terasing; bahan yang dihasilkan pada tilakoid menghubungkan proses penukaran tenaga dengan metabolisme karbon di stroma.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?