Fotosinteza - çfarë është ajo? Faza e fotosintezës. Kushtet e fotosintezës

A keni menduar ndonjëherë se sa botën e organizmave të gjallë?! Dhe për shkak se të gjithë ata kanë nevojë për të marrë frymë oksigjen për të zhvilluar energji dhe nxjerr dioksidin e karbonit. Gjegjësisht dioksidi i karbonit - shkaku kryesor i këtij fenomeni, si dhomë të zihet fryma. Kjo ndodh kur ka shumë njerëz, si dhe vend për një kohë të gjatë nuk është transmetuar. Përveç kësaj, substancat toksike të mbushur objektet ajrore, makina private dhe transportin publik.

Duke pasur parasysh sa më sipër, nuk është një pyetje logjike: si nuk kemi nuk e kishte mbytur akoma, në qoftë se e gjithë jeta është burim i dioksidit të karbonit helmuese? Shpëtimtari i gjithë qenieve të gjalla në këtë situatë vepron si fotosintezë. Çfarë është është procesi dhe çfarë është domosdoshmëri e saj?

Rezultati i saj - Bilanci i dioksidit të karbonit dhe oksigjenit ngopjes së ajrit. Ky proces është i njohur vetëm për përfaqësuesit e florës të botës, ka bimë, siç ndodh vetëm në qelitë e tyre.

Fotosinteza vetvete - një procedurë shumë e komplikuar, në varësi të kushteve të caktuara, dhe zhvillohet në disa faza.

përkufizimi

Sipas definicionit shkencor, substanca organike në rrjedhën e fotosintezës janë konvertuar në organike në nivel qelizor, organizmat autotrofe shkak të ekspozimit ndaj dritën e diellit.

Për të thonë se gjuhë më të kuptueshme, fotosinteza është një proces në të cilin në vijim ndodh:

1. Bima është i ngopur me lagështisë. Burimi i lagështisë mund të jetë ujë ose nga tokës në ajër me lagështi tropikale.
2. Kjo ndodh reagim klorofil (substancë specifike e cila është përfshirë në fabrikë) efektin e energjisë diellore.
3. Education Flora thelbësore ushqim që ata të prodhojnë vetë nuk janë në gjendje të rrugës heterotrophic, ndërsa ata vetë janë prodhues të saj. Me fjalë të tjera, bimët janë ushqyer nga fakti se ata vetë prodhojnë. Ky është rezultat i fotosintezës.

Hapi One

Pothuajse çdo bimë përmban materiale e gjelbër, me të cilin ajo mund të thithin dritën. Kjo substancë është jo më shumë se një klorofil. vendndodhjen e saj - chloroplasts. Por chloroplasts janë të vendosura në të rrjedhin e bimëve dhe frutave të saj. Por veçanërisht e zakonshme në fotosintezë fletë natyra. Pasi ky i fundit është mjaft e thjeshtë në strukturën e saj dhe ka një sipërfaqe relativisht të madhe sipërfaqe, që do të thotë se vëllimi i energjisë së nevojshme për ndodhjen e shpëtimtar të procesit do të jetë shumë më tepër.

Kur drita është zhytur nga klorofil, ky i fundit në një gjendje të eksitim, dhe premtimet e tyre të energjisë transferohet në molekula të tjera organike të bimëve. Numri më i madh i energjisë të tillë shkon procesi pjesëmarrës fotosintezë.

Hapi i dytë

Fotosinteza Arsimit në fazën e dytë nuk kërkon pjesëmarrjen e botës. Ajo konsiston ne formimin e lidhje kimike me përdorimin e dioksidit të karbonit helmuese prodhuar nga uji dhe masës së ajrit. Gjithashtu sinteza e caktuar e substancave që ofrojnë mundësinë për të jetuar florës. Këto janë niseshte, glukoze.

Në bimë elemente të tilla organike veprojnë si burim të energjisë për pjesët individuale të bimëve, duke i siguruar rrjedhën normale të proceseve vitale. Këto substanca janë të prodhuara dhe të faunës, të cilët përdorin bimët për ushqim. Trupi i njeriut është i ngopur me këto substanca nëpërmjet ushqimit, e cila është e përfshirë në dietën e përditshme.

Çfarë? Ku? Kur?

Për substancë organike në organike u kthye, ajo është e nevojshme për të siguruar kushte të përshtatshme për fotosintezë. Për këtë proces është e nevojshme në vendin e parë dritën. Ne po flasim për artificiale, dhe rrezet e diellit. Nature zakonisht Aktiviteti bimë karakterizohet nga intensiteti i pranverës dhe verës, që është, kur ka një nevojë për të marrë një sasi të madhe të energjisë diellore. nuk mund të thuhet në lidhje me pore vjeshtës, kur dritat janë më pak, ditë më të shkurtër. Si rezultat, e lë të verdhë, dhe pastaj tërësisht bie. Por, sa më shpejt që rrezet e para shndrit pranverë të diellit, rritet gjelbër Grass menjëherë të rifilluar aktivitetet Klorofilit e saj, dhe do të fillojë zhvillimin aktiv të oksigjenit dhe ushqyesve të tjera, të cilat janë të natyrës jetike.

kushtet Fotosinteza përfshijnë jo vetëm prania e ambientit të lehta. Lagështi gjithashtu duhet të jetë e mjaftueshme. Pas të gjitha, bima thith lagështi të parë, dhe pastaj reagimi fillon me energji diellore. Rezultati i këtij procesi dhe janë produkte të ushqyerit e bimëve.

Vetëm nëse ka një fotosintezë substancë gjelbër. Çfarë është klorofil, kemi përmendur më lart. Ata janë lloji i përçuesit mes dritës apo energjisë diellore dhe bimë vetë, duke siguruar rrjedhën e duhur të jetës dhe të aktiviteteve të tyre. Substanca e gjelbër kanë kapaciteti absorbues morise diellit.

Ajo luan një rol të rëndësishëm dhe oksigjen. Për procesi fotosinteza ishte i suksesshëm, bimët kanë nevojë për atë shumë, sepse përbërja e tij përmban vetëm 0.03% acid karbonik. Për këtë arsye nga 20 000 m ^{3 të} ajrit mund të merrni 6 m ³ acid. Kjo është përbërës fundit - feedstock kryesor për glukozë, e cila nga ana tjetër, është një substancë e nevojshme për jetën.

Ka dy fazat e fotosintezës. E para quhet dritë, dhe e dyta - të errët.

Çfarë mekanizmi fazë të lehta filtrim

Faza Drita e fotosintezës është një tjetër emër - fotokimik. Pjesëmarrësit kryesorë në këtë fazë janë:

• energji diellore;
• pigmente të ndryshme.

Me komponentin e parë e qartë, ajo është drita e diellit. Por cilat janë pigmente nuk e njohin njëri. Ata vijnë në të gjelbër, të verdhë, të kuqe ose blu. Të përfshijnë grupe Klorofilit gjelbër "A" dhe "B" ndaj verdhë dhe të kuqe / blu - phycobilins respektivisht. Aktiviteti fotokimik Klorofilit vetëm ekspozitë në mesin e pjesëmarrësve në këtë fazë të procesit "A". Pjesa tjetër i takon rol plotësues, thelbi i të cilave - mbledhja e kuanteve të lehta dhe transportin e tyre në qendër të fotokimike.

Që klorofil pajisur me kapacitet të thithjen efikas të energjisë diellore me një gjatësi vale të caktuar në vijim sistemet fotokimike janë identifikuar:

- qendër photochemical 1 (green grup parasysh "A") - të përfshira në rrezet e thithjes të lehta 700 pigment gjatësia e të cilit është rreth 700 nm. Ky pigment i takon rol themelor në krijimin e produkteve të fazës dritë të fotosintezës.

- photochemical qendër 2 (grup substance green "B"), - nje pjese e pigmentit 680 është e përfshirë që absorbon rrezet e lehta të 680 nm në gjatësi. Ai zotëron aktor, i cili konsiston në plotësimin e funksioneve të elektroneve humbur qendrën fotokimik 1. Kjo arrihet përmes lëngshme hidrolizës.

Në 350- 400 molekulat e pigmenteve që një lehta flukse koncentruar në photosystem 1 dhe 2 kanë vetëm një molekulë e pigment, e cila është fotokimikisht aktiv - klorofil grupit "A".

Çfarë po ndodh?

1. Energjia Drita absorbohet nga centrali, ka një efekt mbi pigment që përmban në të 700, e cila kalon nga shteti normal në një gjendje të ngacmim. Pigment humb një elektron, duke rezultuar në një të ashtuquajtur vrimë elektronike. Më tej, molekula pigment që ka humbur një elektron, mund të veprojë si pranuesi i saj, dmth, partia pranon elektronet, dhe ktheni formularin.

2. Procesi i dekompozimit fotokimik të lëngshme në qendër të dritës thithjen pigment 680 photosystem 2. Pas dekompozimit të ujit elektroneve formuar të cilat fillimisht janë pranuar materiale të tilla si citokromit C550, dhe identifikuar me shkronjën Q. Pastaj, nga elektronet citokrom hyjë transportuesit qark dhe janë transportuar në qendrën 1 për fotokimike mbushur vrima e, e cila është rezultat i penetrimit të kuanteve të lehta dhe procesin e shërimit të pigment 700.

Ka raste kur një molekulë e tillë merr përsëri elektron mbetet identike. Kjo do të çojë në izolimin e energjisë së dritës si nxehtësi. Por, pothuajse gjithmonë një elektron që ka një ngarkesë negative, së bashku me proteina të veçanta hekur-squfurit dhe është kryer në një nga zinxhirët apo pigment 700 bie në një tjetër qark vektoriale dhe ribashkuar me pranuesi vazhdueshme.

Në mishërim të parë, ka një transporti elektron lloj ciklike të mbyllura, në të dytin - ciklike.

Të dy proceset bien në hapin e parë të fotosintezës nën përshpejtoi të njëjtin zinxhirin e transportuesit elektronike. Por duhet theksuar se për llojin e photophosphorylation ciklike të fillojë dhe do të përfundojë në të njëjtën kohë transportimin e një pikë CHL, ndërsa kur tranzicioni ciklike përfshin transportimin grupin e substancave të gjelbër "B" për klorofil "A".

Karakteristikat e transportit ciklike

Fosforilimi e ciklike quajtur edhe fotosintetike. Si rezultat i këtij procesi prodhuar molekulën ATP. Baza e kësaj është transporti kthimi pas disa fazave disa të njëpasnjëshme në shtetin elektronike ngacmuar në pigment 700, ku energjia është lëshuar, pjesa e marrjes në sistemin fosforilimi enzimë të akumulimit të mëtejshme në prangat fosfat e ATP. Kjo është, energjia nuk është shpërndarë.

Fosforilimi i ciklik është reagimi primar i fotosintezës, bazuar në formimin e energjisë teknologji kimike mbi kloroplastit tilaktoidov sipërfaqet membrana duke përdorur energjinë e diellit.

Pa reagimit fotosintetike fosforilimi e asimilimit në fazën e errët të fotosintezës pamundur.

Nuanca të transportuar lloj noncyclic

Procesi konsiston në kthimin NADP + dhe NADPH formimin e N *. Mekanizmi është i bazuar në transfer elektronike ferredoxin reagimin e saj të reduktimit dhe kalimin pasues në NADP + me uljen e mëtejshme të NADP * H.

Si rezultat, elektronet të cilat kanë humbur pigment 700, elektronet janë replenished me anë të ujit e cila është dekompozuar nga rrezet e dritës në photosystem 2.

rruga aciklike e elektroneve që rrjedhin gjithashtu nënkupton dritë fotosinteza kryhet duke reaguar së bashku të dy photosystems, lidh ato zinxhir elektron-transportit. elektronet të lehta energjisë drejton rrjedhjen prapa. Gjatë transportit të qendrës fotokimik 1 në qendër 2 elektronet humbasin një pjesë të energjisë së tyre për shkak të akumulimit si potencial proton në tilaktoidov sipërfaqe membrana.

Në fazën e errët e procesit të fotosintezës së krijimit të një potencial proton-Type në zinxhirin e transportit elektron, dhe operacionet për formimin e ATP në kloroplaste është pothuajse identike me të njëjtin proces në Mitochondria. Por karakteristika janë ende të pranishme. Tilaktoidami në këtë situatë janë Mitochondria kthesë në anën e gabuar. Kjo është arsyeja kryesore që elektronet dhe protonet lëvizin nëpër membranën në drejtim të kundërt në lidhje me rrjedhjen e transferimit në membranën mitokondriale. Elektronet transportohen nga jashtë, dhe protonet jane grumbulluar në brendësi të tilaktoidnogo matricës. I fundit merr vetëm një pagesë pozitive, dhe tilaktoida jashtme membrana - negative. Nga kjo rrjedh se rruga e tipit gradient proton kundërt rrugën e saj në Mitochondria.

Një tjetër tipar është pH i lartë në potencialin e protoneve.

Tipari i tretë është prania e vetëm dy zinxhirë tilaktoidnoy faqet zgjedhim dhe si pasojë raportin e molekulave të ATP në protoneve barabartë me 1: 3.

përfundim

Në hapin e parë të fotosintezës është bashkëveprimi i energjisë së dritës (neiskusstvennoy artificiale dhe) nga bimore. Reagojnë në rrezet e materies gjelbër - klorofil, shumica e të cilave është të përfshira në gjethe.

Formimi i ATP dhe NADP * H - rezultat i një reaksion i tillë. Këto produkte janë të nevojshme për ndodhjen e reaksioneve të errëta. Rrjedhimisht, drita fazë - procesin e detyrueshme, pa të cilën ajo do të jetë hapi i dytë - I errët.

Faza e errët: thelbi dhe veçantitë

fotosintezë errët dhe reagimi i saj janë karbon procedure diokside substance organike të marrë karbohidrateve. Zbatimi i këtyre reagimeve ndodhin në stroma chloroplast dhe pjesëmarrja aktive e produkteve marrë hapin e parë të fotosintezës - dritë.

Në hapin e errët bazuar mekanizmit fotosintetike në procesin e asimilimit të dioksidit të karbonit (i quajtur edhe carboxylation fotokimik, cikli Calvin), e cila karakterizohet nga ciklike. Ai përbëhet nga tre faza:

1. Carbonation - e pranimit CO _2.
2. Faza e tonik.
3. Faza rigjenerimin ribulozodifosfat.

Ribulofosfat - sheqerna me pesë atome karboni - jep vetë procedurës së fosforilimi në kurriz ATP, duke prodhuar ribulozodifosfat cili është nënshtruar më tej për të carboxylation nga lidhje të produktit të CO ₂ me gjashte karbone, të cilat menjëherë dekompozuara nga reaksioni me molekulën e ujit, duke krijuar dy lloje molekulare phosphoglyceric acid . Atëherë acid pëson restaurimit të plotë në zbatimin e reaksioneve enzimatike për të cilin kërkohet praninë e ATP dhe NADP për të formuar një sheqerit në tre karbone - sheqerit tre karbonit, triose ose aldehyde phosphoglyceraldehyde. Kur dy triose molekulë të tilla kondensuar hexose perftohet, e cila mund të jetë një pjesë e molekulës së niseshte dhe rezervat debugged.

Kjo fazë përfundon me faktin që gjatë procesit fotosintezës, është përthithur nga një molekulë e CO ₂ dhe përdorimi i tre dhe katër molekulave të atomeve ATP N. Geksozofosfat përshtatshme për reagimet e ciklit pentose fosfat, duke rezultuar ne rigjenerimit ribulozofosfata të cilat mund të bashkuar me një molekulë e acidit karbonik.

Reagimi carboxylation, shërim, rigjenerimi nuk mund të konsiderohet vetëm për qelizat specifike ku zhvillohet fotosinteza. Çfarë është një "uniformë" proceset e rrjedhës, gjithashtu, nuk mund të them, sepse nuk është ende një ndryshim - kur procesi i shërimit përdor NADPH + H sesa NAD + H.

E pranimit CO ₂ ribulozodifosfat peson catalysis, i cili siguron ribulozodifosfatkarboksilaza. Produkti reaksioni eshte 3-phosphoglycerate, kthimin në kurriz NADPH * H2 dhe ATP të glyceraldehyde-3-fosfat. Procesi reduktim i katalizuar nga glyceraldehyde 3-fosfat dehidrogjenazës. Ky i fundit është konvertuar lehtësisht në fosfat dihidroksiaceton. Formimi fruktozobisfosfata. Një pjesë e molekulave të tij është i përfshirë në procesin e rigjenerimit të ribulozodifosfat, duke mbyllur ciklin, dhe pjesa e dytë është operuar për të krijuar një karbohidrate rezervë në qeliza fotosintetike, dmth ajo ka fotosintezën e karbohidrateve.

energji dritë është e nevojshme për fosforilimin e sinteze e substancave organike dhe energjia e oksidimit të substancave organike është e nevojshme për fosforilimin oksidativ. Kjo është arsyeja pse bimësia jep jetën për kafshët dhe organizmave të tjera që janë heterotrophic.

Fotosinteza në qelizat bimore zhvillohet në këtë mënyrë. Produktet e saj janë karbohidratet e nevojshme për krijimin e skeleteve të karbonit shumëllojshmëri të substancave të florës të botës që janë me origjinë organike.

Substanca organike azotit absorbohet në organizmat fotosintetike tipit nga reduktimi i nitrat inorganik, dhe squfur - për shkak të reduktimit të sulfateve grupeve sulfhidrili aminoacide. Siguron formimin e proteinave, acidet nukleike, lipide, karbohidrate, BASHKË-FAKTORËT është fotosintezë. Çfarë është një "pjatë" e substancave vitale për centralin tashmë është theksuar, por mbi produktet sintezë të mesme që janë substanca të vlefshme medicinale (flavonoids, alkaloide, terpenes, polyphenols, steroid, orgkisloty dhe të tjerët), asnjë fjalë nuk u tha. Prandaj, nuk ka ekzagjerim të thuhet se fotosintezën - çelësi i jetës së bimëve, kafshëve dhe njerëzve.