Koncept fotosinteze, gdje i što se događa u svjetlosnoj fazi fotosinteze

Fotosinteza je skup procesa stvaranja svjetlosne energije u energiji kemijskih veza organskih tvari uz sudjelovanje fotosinteznih tvari za bojanje.

Ova vrsta hrane je karakteristična za biljke, prokariote i određene vrste jednostaničnih eukariota.

U prirodnoj sintezi ugljik i voda djeluju zajedno s svjetlom u glukozu i slobodnom kisiku:

6CO2 + 6H2O + svjetlosna energija → C6H12O6 + 6O2

Moderna Fiziologija bilja razumije pod photoautotrophic funkcije pojam fotosinteze koji je kombinacija od apsorpcijskih procesa, transformacije i primjenom svjetlosne energije kvantu nonspontaneous u raznim reakcijama, uključujući konverziju ugljični dioksid organskog materijala.

faza

Kloroplasti se pune bezbojnim stromom i prožimaju se lamelama koje, kada se kombiniraju jedna s drugom, oblikuju tiakoikoide. U njima se odvija fotosinteza. Sami cianobakterije su kloroplasti, tako da aparat za prirodnu sintezu u njima nije izoliran u zasebnoj orgulji.

svjetlo

Prva faza fotosinteze karakteriziran stvaranjem visokoenergetskih proizvoda, koji su ATP, stanični izvor energije, i NADP, redukcijsko sredstvo. Na kraju faze formira se kisik kao nusproizvod. Svjetlo pozornica je nužno s sunčevom svjetlošću.

Postupak fotosinteze odvija se u membranama tiakoidima uz sudjelovanje proteina za prijenos elektrona, ATP sintetaze i klorofil (ili drugi pigment).

Funkcioniranje elektrokemijskih lanaca, preko kojih se prenose elektroni i djelomično vodikovi protoni, formiraju se u složenim kompleksima formiranim pigmentima i enzimima.

Opis procesa svjetlosne faze:

1. Kada sunčeva svjetlost pogađa listove pločica biljnih organizama, klorofilni elektroni se uzbuđuju u strukturi ploče;
2. U aktivnom stanju, čestice ostavljaju pigmentnu molekulu i ulaze u vanjsku stranu thylacoida, što je negativno napunjeno. To se događa istodobno s oksidacijom i naknadnim redukcijom klorofilnih molekula, koje odabiru slijedeće elektrone iz vode koja je ušla u lišće;
3. Tada se fotoliza vode odvija s formiranjem iona, koji daju elektrone i pretvaraju se u OH radikale koji su sposobni sudjelovati u reakcijama u budućnosti;
4. Tada se ti radikali kombiniraju kako bi se formirale molekule vode i slobodnog kisika, otpuštene u atmosferu;
5. Thakoloidna membrana stječe, s jedne strane, pozitivan naboj zbog vodikovog iona, as druge, negativni naboj zbog elektrona;
6. S razlikom od 200 mV između strana membrane, protoni prolaze kroz ATP sintetazu, što dovodi do pretvorbe ADP u ATP (proces fosforilacije);
7. S oslobađanjem atomskog vodika iz vode, NADP + se dobiva u NADP · H2;

Dok slobodni kisik tijekom reakcije ostavlja atmosferu, ATP i NADP · H2 sudjeluju u mračnoj fazi prirodne sinteze.

tamna

Obavezna komponenta za ovu fazu je ugljični dioksid, koje biljke stalno apsorbiraju iz vanjskog okoliša kroz stomate u lišću. Procesi tamne faze prolaze u stromu kloroplasta. Budući da u ovoj fazi ne zahtijeva puno sunčeve energije i bit će dovoljno ATP i NADP · H2 koji se dobivaju tijekom svjetlosne faze, reakcije u organizmu mogu se javiti i dan i noć. Procesi u ovoj fazi pojavljuju se brže od prethodnog.

Ukupnost svih procesa koji se javljaju u mračnoj fazi predstavljena je u obliku niza sukcesivnih transformacija ugljičnog dioksida, koji potječu iz vanjskog okruženja:

1. Prva reakcija u takvom lancu je fiksacija ugljičnog dioksida. Dostupnost RiBF karboksilaze enzim pokreće brza i glatka, rezultati reakcije u oblikovanju šest ugljikovih spojeva, koji se raspada u 2 molekuli phosphoglyceric kiselina;
2. Tada se odvija vrlo složeni ciklus, uključujući određeni broj reakcija, nakon čega se fosfoglicerinska kiselina pretvori u prirodni šećer - glukozu. Taj se proces naziva ciklus Calvin;

Zajedno sa šećerom, nastaju masne kiseline, aminokiseline, glicerol i nukleotidi.

Bit fotosinteze

Iz tablice usporedbe svjetlosnih i tamnih faza prirodne sinteze možemo kratko opisati bit svake od njih. Svjetlosna faza dolazi u zrncima kloroplasta uz obvezno uključivanje svjetlosne energije u reakciju. U reakcijama koje uključuju komponente kao što su proteini, koji nose elektrona, ATP-sintetaze i klorofila, koji u dodiru s vodom u obliku slobodne kisik, ATP i NADP · H2. Za tamnu fazu koja se javlja u stromu kloroplasta, sunčeva svjetlost nije obvezna. ATP i NADP · H2 dobiveni u posljednjoj fazi stupaju u interakciju s ugljičnim dioksidom da bi se formirao prirodni šećer (glukoza).

Kao što se može vidjeti iz prethodne, fotosinteza se čini prilično složenim i višestupanjskim fenomenom koji uključuje mnoge reakcije u kojima su uključene različite tvari. Kao rezultat prirodne sinteze, dobiva se kisik, koji je nužan za disanje živih organizama i zaštitu od ultraljubičastog zračenja stvaranjem ozonskog sloja.