Belangrijk verschil – Thylakoid vs Stroma
In de context van fotosynthese zijn chloroplasten de belangrijkste organellen die het proces initiëren en de noodzakelijke voorwaarden voor fotosynthese bieden. De structuur van de chloroplast is ontwikkeld om het proces van fotosynthese te ondersteunen. Een chloroplast is een plastide met een bolvormige structuur. Thylakoïde en stroma zijn twee unieke structuren die aanwezig zijn in de chloroplast. Een thylakoïde is een membraangebonden compartiment in de chloroplast dat bestaat uit verschillende ingebedde moleculen om de lichtafhankelijke reactie van fotosynthese te initiëren. Stroma is het cytoplasma van de chloroplast dat is samengesteld uit een transparante vloeistof, waarin thylakoïde (grana), suborganellen, DNA, ribosoom, lipidedruppeltjes en zetmeelkorrels aanwezig zijn. Het belangrijkste verschil tussen thylakoïde en stroma is dus dat de thylakloïde een membraangebonden compartiment is dat zich in de chloroplast bevindt, terwijl het stroma het cytoplasma van de chloroplast is.
Wat is een thylakoïde?
Thylakoid is een organel dat zowel in de chloroplasten als in cyanobacteriën wordt aangetroffen. Het bestaat uit een membraan dat wordt omgeven door een thylakoïde lumen. Deze thylakoïde in de chloroplast vormt meestal stapels en die worden grana genoemd. De grana zijn verbonden met andere grana door intergranale lamellen om enkele functionele compartimenten te vormen. Er kunnen ongeveer 10 tot 100 grana in chloroplasten zijn. De thylakoïde is verankerd in het stroma.
De lichtafhankelijke reactie bij fotosynthese wordt uitgevoerd in de thylakoïde omdat deze de fotosynthetische pigmenten zoals chlorofyl bevat. De grana die in de chloroplast is gestapeld, geeft een groot oppervlak ten opzichte van de volumeverhouding van de chloroplast, terwijl de efficiëntie van de fotosynthese wordt verhoogd. Het membraan van de thylakoïde bevat een lipide dubbellaag die bestaat uit onderscheidende kenmerken van het binnenmembraan van chloroplast en prokaryotische membranen. Deze lipide dubbellaag is betrokken bij de onderlinge relatie van de structuur en de functie van fotosystemen.
Figuur 01: Thylakoid
In hogere planten bestaan de thylakoïde membranen voornamelijk uit fosfolipiden en galactolipiden. Het thylakoïde lumen dat wordt omsloten door het thylakoïde membraan is een continue waterige fase. Het is vooral belangrijk voor fotofosforylering bij fotosynthese. De protonen worden via het membraan in het lumen gepompt terwijl de pH-waarde wordt verlaagd.
De reacties die plaatsvinden in een thylakoïde omvatten waterfotolyse, de elektronentransportketen en ATP-synthese. De eerste stap is waterfotolyse. Het vindt plaats in het thylakoïde lumen. Hier wordt de energie van licht gebruikt om de watermoleculen te verminderen of te splitsen om elektronen te produceren die nodig zijn voor de elektronentransportketen. De elektronen worden verplaatst naar de fotosystemen. Deze fotosystemen bevatten een lichtoogstcomplex dat het antennecomplex wordt genoemd. Het antennecomplex gebruikt chlorofyl en andere fotosynthetische pigmenten om licht op verschillende golflengten te verzamelen. ATP wordt geproduceerd in fotosystemen, met behulp van een ATP-synthase-enzym dat thylakoïde ATP synthetiseert. Dit ATP-synthase-enzym wordt geassimileerd in het thylakoïdemembraan.
Hoewel de thylakoïde in planten stapels vormt die grana worden genoemd, wordt thylakoïde niet gestapeld in sommige algen, zelfs als het eukaryoten zijn. Cyanobacteriën bevatten geen chloroplasten, maar de cel zelf werkt als een thylakoïde. Een cyanobacterie heeft een celwand, een celmembraan en een thylakoïde membraan. Dit thylakoïde membraan vormt geen grana maar vormt parallelle bladachtige structuren die voldoende ruimte creëren voor lichte oogststructuren om fotosynthese uit te voeren.
Wat is Stroma?
Stroma wordt verwezen naar een transparante vloeistof die wordt gevuld in de binnenruimte van chloroplast. Het stroma omringt de thylakoïde en grana in de chloroplast. Het stroma bevat zetmeel, grana, organellen zoals chloroplast-DNA en ribosomen en ook enzymen die nodig zijn voor de lichtonafhankelijke reacties van fotosynthese. Omdat het stroma bestaat uit chloroplast-DNA en ribosomen, is het ook de plaats van chloroplast-DNA-replicatie, transcriptie en translatie van sommige chloroplast-eiwitten. De biochemische reacties van fotosynthese vinden plaats in het stroma en deze reacties worden lichtonafhankelijke reacties of de Calvin-cyclus genoemd. Deze reacties omvatten drie fasen, namelijk koolstoffixatie, reductiereacties en ribulose 1,5-bisfosfaatregeneratie.
Figuur 02: Stroma
De eiwitten die in het stroma aanwezig zijn, zijn belangrijk bij de lichtonafhankelijke reacties van fotosynthese en ook bij reacties die anorganische mineralen in organische moleculen fixeren. Chloroplast is een ongewoon orgaan en heeft ook het vermogen om belangrijke activiteiten van de cel uit te voeren. Het stroma is hiervoor nodig omdat het niet alleen de lichtonafhankelijke reacties uitvoert, maar ook de chloroplast controleert om bestand te zijn tegen cellulaire stresscondities die gelijktijdig signaleren tussen verschillende organellen. Het stroma ondergaat autofagie onder extreme stressomstandigheden zonder de interne structuren en pigmentmoleculen te beschadigen of te vernietigen. Vingerachtige uitsteeksels van het stroma bevatten geen thylakoïde, maar zijn gecorreleerd met de kern en het endoplasmatisch reticulum om regulerende mechanismen in de chloroplast uit te voeren.
Wat zijn de overeenkomsten tussen thylakoid en stroma?
- Beide structuren zijn aanwezig in de chloroplast.
- Enzymen en pigmenten die essentieel zijn voor fotosynthese zijn meestal ingebed in zowel thylakoïde als stroma.
Wat is het verschil tussen thylakoïde en stroma?
Thylakoid vs Stroma |
|
| Thylakoid is een vliezig organel dat aanwezig is in de chloroplast. | Stroma is het cytoplasma van de chloroplast. |
| Functie | |
| Thylakoid biedt de nodige factoren en voorwaarden om de lichtafhankelijke reactie van fotosynthese te initiëren. | De lichtonafhankelijke reactie van fotosynthese vindt plaats in het stroma van de chloroplast. |
Samenvatting – Thylakoid vs Stroma
De chloroplasten zijn platte structuren die worden aangetroffen in het cytoplasma van plantencellen. Ze bestaan uit thylakoïden, kleine membraangebonden compartimenten. Het zijn de plaatsen van de lichtafhankelijke reactie van fotosynthese. Thylakoid wordt meestal gestapeld om structuren te vormen die grana worden genoemd. Stroma is ook een belangrijk onderdeel van de chloroplast. Het is een kleurloze vloeibare matrix die zich in het binnenste gedeelte van de chloroplast bevindt. De thylakoïden zijn omgeven door stroma. Het stroma is de plaats waar de lichtonafhankelijke reacties van fotosynthese plaatsvinden. De enzymen en pigmenten die essentieel zijn voor fotosynthese zijn meestal ingebed in zowel thylakoïde als stroma. Dit kan worden omschreven als het verschil tussen thylakoïden en stroma.
Download de PDF-versie van Thylakoid vs Stroma
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienota. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen Thylakoid en Stroma
