3 faze fotosinteze in njene značilnosti



The faze fotosinteze Razdelimo jih lahko glede na količino sončne svetlobe, ki jo prejme obrat. Fotosinteza je proces, s katerim se hranijo rastline in alge. Ta proces je sestavljen iz pretvorbe svetlobe v energijo, ki je potrebna za preživetje.

Za razliko od ljudi, ki potrebujejo zunanje preživetje, kot so živali ali zelenjava, lahko rastline s fotosintezo ustvarijo lastno hrano.

Beseda fotosinteza je sestavljena iz dveh besed: fotografija in sinteza. Foto pomeni svetlobo in sintezno mešanico. Zato ta proces dobesedno vključuje pretvorbo svetlobe v hrano. Organizmi, ki lahko sintetizirajo snovi za ustvarjanje hrane, pa tudi rastline, alge in nekatere bakterije, se imenujejo avtotrofi..

Za fotosintezo je potrebna svetloba, ogljikov dioksid in voda. Ogljikov dioksid v zraku vstopa v liste rastline zaradi por v njih. Po drugi strani se voda absorbira v korenine in se premika, dokler ne doseže listov, svetlobo pa absorbirajo pigmenti listov..

V teh fazah vstopajo v rastlino elementi fotosinteze, vode in ogljikovega dioksida, proizvodi fotosinteze, kisika in sladkorja pa zapustijo rastlino..

Faze / faze fotosinteze

Najprej se energija svetlobe absorbira v beljakovinah v klorofilu. Klorofil je pigment, ki je prisoten v tkivih zelenih rastlin; ponavadi pride do fotosinteze v listih, zlasti v tkivu, imenovanem mezofil.

Vsaka celica mezofilnega tkiva vsebuje organizme, imenovane kloroplaste. Ti organizmi so zasnovani za izvajanje fotosinteze. V vsakem kloroplastu so združene strukture, imenovane tilakoidi, ki vsebujejo klorofil.

Ta pigment absorbira svetlobo, zato je glavni odgovorni za prvo interakcijo med rastlino in svetlobo

V listih so majhne pore, imenovane stomata. Odgovorni so za to, da se ogljikov dioksid širi znotraj mezofilnega tkiva in da kisik pobegne v ozračje. Tako se fotosinteza odvija v dveh fazah: lahka faza in temna faza.

Svetlobna faza

Te reakcije se pojavijo le, če je prisotna svetloba in se pojavi v tilakoidni membrani kloroplastov. V tej fazi se energija, ki prihaja iz sončne svetlobe, pretvori v kemično energijo. Ta energija bo uporabljena kot bencin za sestavljanje molekul glukoze.

Preoblikovanje v kemijsko energijo poteka prek dveh kemičnih spojin: ATP ali energijsko varčne molekule in NADPH, ki prenaša zmanjšane elektrone. Med tem postopkom vodne molekule postanejo kisik, ki ga najdemo v okolju.

Sončna energija se pretvori v kemijsko energijo v proteinski kompleks, imenovan fotosistem. Obstajata dva fotosistema, oba znotraj kloroplasta. Vsak fotosistem ima več proteinov, ki vsebujejo mešanico molekul in pigmentov, kot so klorofil in karotenoidi, ki omogočajo absorpcijo sončne svetlobe..

Po drugi strani pa pigmenti fotosistemov delujejo kot sredstvo za usmerjanje energije, saj ga premikajo v reakcijske centre. Ko svetloba pritegne pigment, prenaša energijo v bližnji pigment. Ta tesen pigment lahko prenese to energijo tudi na kak drug bližnji pigment in tako se postopek ponavlja.

Te svetlobne faze se začnejo v fotosistemu II. Tu se svetlobna energija uporablja za delitev vode.

Ta proces sprosti elektrone, vodik in kisik, elektroni, napolnjeni z energijo, se prenašajo v fotosistem I, kjer se sprosti ATP. Pri kisikovi fotosintezi je prvi donatorski elektron voda, ustvarjen kisik pa je odpadek. Za anoksigensko fotosintezo se uporablja več donorskih elektronov.

V lahki fazi se svetlobna energija začasno zajame in shrani v kemičnih molekulah ATP in NADPH. ATP se razgradi, da sprosti energijo, NADPH pa darovati svoje elektrone za pretvorbo molekul ogljikovega dioksida v sladkorje.

Temna faza

V temni fazi se zajame ogljikov dioksid iz atmosfere, da se spremeni, ko se reakciji doda vodik.

Tako bo ta zmes tvorila ogljikove hidrate, ki jih bo rastlina uporabljala kot hrano. Imenuje se temna faza, ker svetloba ni neposredno potrebna za njeno izvedbo. Toda čeprav svetloba ni potrebna za izvedbo teh reakcij, ta postopek zahteva ATP in NADPH, ki nastanejo v lahki fazi..

Ta faza se pojavi v stromi kloroplastov. Ogljikov dioksid vstopa v notranjost listov skozi stromo kloroplasta. Atomi ogljika se uporabljajo za izdelavo sladkorjev. Ta postopek se izvaja zahvaljujoč ATP in NADPH, ki sta nastala v prejšnji reakciji.

Reakcije temne faze

Prvič, molekula ogljikovega dioksida se kombinira z molekulo receptorja ogljika imenovano RuBP, kar povzroči nestabilno 6-ogljikovo spojino.

Takoj je ta spojina razdeljena na dve molekuli ogljika, ki dobivata energijo iz ATP in proizvajajo dve molekuli, imenovani BPGA.

Nato elektron NADPH kombinira z vsako od molekul BPGA, da tvorita dve G3P molekuli.

Te molekule G3P bodo uporabljene za tvorbo glukoze. Nekatere molekule G3P bodo uporabljene tudi za obnavljanje in obnavljanje RuBP, ki je potreben za nadaljevanje cikla.

Pomen fotosinteze

Fotosinteza je pomembna, ker proizvaja hrano za rastline in kisik. Brez fotosinteze ne bi bilo mogoče zaužiti veliko sadja in zelenjave, ki je potrebna za prehrano ljudi. Tudi mnoge živali, ki uživajo ljudi, ne morejo preživeti brez hranjenja z rastlinami.

Po drugi strani pa je kisik, ki ga proizvajajo rastline, nujen, da lahko vse življenje na Zemlji, vključno z ljudmi, preživi. Fotosinteza je odgovorna tudi za vzdrževanje stabilne ravni kisika in ogljikovega dioksida v atmosferi. Brez fotosinteze življenje na Zemlji ne bi bilo mogoče.

Reference

  1. Odprite Stax. Pregled fotosinteze. (2012). Univerza Rice. Vzpostavljeno iz: cnx.org.
  2. Farabee, MJ. Fotosinteza. (2007). Estrella Mountain Community College. Vzpostavljeno iz: 2.estrellamountain.edu.
  3. "Fotosinteza" (2007). Enciklopedija znanosti in tehnologije McGraw Hill, 10. izd. Tom 13. Vzpostavljeno iz: en.wikipedia.org.
  4. Uvod v fotosintezo. (2016). KhanAcademy Vzpostavljeno iz: khanacademy.org.
  5. "Procesi svetlobno odvisnih reakcij" (2016). Brezmejna biologija Izterjano od: boundless.com.
  6. Berg, J. M., Tymoczko, J.L, in Stryer, L. (2002). "Dodatni pripomočki za energetsko energijo v reakcijskih centrih" Biokemija. Vzpostavljeno iz: ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Koning, R.E (1994) "Calvinov cikel". Vzpostavljeno iz: plantphys.info.
  8. Fotosinteza v rastlinah. Izobraževanje iz fotosinteze. Vzpostavljeno iz: photosynthesiseducation.com.
  9. "Kaj bi se zgodilo brez fotosinteze?" Univerza v Kaliforniji, Santa Barbara. Vzpostavljeno iz: scienceline.ucsb.edu.