DAS Photosynthese, ein Begriff, der „Synthese mit Licht“ bedeutet, wird allgemein als der Prozess definiert, durch den ein Organismus seine Nahrung beschafft. Dieser Prozess wird dank der Sonnenenergie durchgeführt, die eingefangen und in chemische Energie umgewandelt wird und in Geweben stattfindet, die reich an Chloroplasten, Eines der aktivsten Gewebe ist das in Blättern vorkommende Chlorophyll-Parenchym.
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→ Schritte der Photosynthese
In Pflanzen Photosynthese passiert in Chloroplasten und zeichnet sich durch die verschiedenen chemische Reaktionen beobachtete. Diese Reaktionen lassen sich in zwei Hauptprozesse einteilen.
Lichtreaktionen: treten in der Thylakoidmembran (innere Chloroplastenmembransysteme) auf.
Kohlenstofffixierungsreaktionen: kommen im Chloroplastenstroma (dichte Flüssigkeit in der Organelle) vor.
Bei der Photosynthese wird Kohlendioxid verwendet und Sauerstoff freigesetzt. Der Gasaustausch mit dem Medium erfolgt dank der Spaltöffnungen.
→ Fotosysteme
Bevor wir jede Reaktion verstehen, die bei der Photosynthese stattfindet, müssen wir wissen, wo einige dieser Reaktionen stattfinden. Lichtreaktionen finden beispielsweise in der Thylakoidmembran statt, genauer gesagt in der sogenannten Fotosysteme.
Photosysteme sind Einheiten in Chloroplasten, in die Chlorophylle a und b und Carotinoide eingebaut sind. In diesen Photosystemen ist es möglich, zwei Teile wahrzunehmen, den Antennenkomplex und das Reaktionszentrum. Im Antennenkomplex befinden sich Pigmentmoleküle, die Lichtenergie einfangen und zum Reaktionszentrum bringen, einem Ort, der reich an Proteinen und Chlorophyll ist.
Bei der Photosynthese kann das Vorhandensein von zwei Photosystemen nachgewiesen werden, die durch eine Elektronentransportkette verbunden sind: o Fotosystem I es ist das Fotosystem II. Photosystem I absorbiert Licht mit Wellenlängen von 700 nm oder mehr, während Photosystem II Wellenlängen von 680 nm oder weniger absorbiert. Bemerkenswert ist, dass die Bezeichnung der Photosysteme I und II in der Reihenfolge ihrer Entdeckungen erfolgte.
→ Lichtreaktionen
Beachten Sie das Diagramm mit den wichtigsten Punkten des Photosyntheseprozesses.
Bei Lichtreaktionen gelangt zunächst die Lichtenergie in den Fotosystem II, wo es eingefangen und zu den Chlorophyll-P-Molekülen transportiert wird680 des Reaktionszentrums. Dieses Chlorophyllmolekül wird angeregt, seine Elektronen werden energetisiert und vom Chlorophyll zu einem Elektronenakzeptor transportiert. Für jedes übertragene Elektron wird es durch ein Elektron aus dem Wasserphotolyseprozess ersetzt.
Elektronenpaare verlassen die Fotosystem I durch eine Elektronentransportkette, die die Produktion von ATP (große Quelle chemischer Energie) durch den Prozess bekannt als Photophosphorylierung. Die vom Photosystem I absorbierte Energie wird auf Chlorophyll-P-Moleküle übertragen700 des Reaktionszentrums. Energiegeladene Elektronen werden vom Coenzym NADP+-Molekül eingefangen und im Chlorophyll durch Elektronen aus Photosystem II ersetzt. Die dabei entstehende Energie wird in NADPH- und ATP-Molekülen gespeichert.
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Mindmap: Photosynthese
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→ Kohlenstoff-Fixierung
In Kohlenstofffixierungsreaktionen werden NADPH und ATP, die früher in Lichtreaktionen produziert wurden, verwendet, um Kohlendioxid zu organischem Kohlendioxid reduzieren. In diesem Stadium wird eine Reihe von Reaktionen namens Calvin-Zyklus. In diesem Zyklus werden drei CO-Moleküle2 sie verbinden sich mit einer Verbindung namens Ribulose-1,5-bisphosphat (RuBP) und bilden eine instabile Zwischenverbindung, die zerfällt, um sechs Moleküle 3-Phosphoglycerat (PGA) zu produzieren.
Die PGA-Moleküle werden dann zu sechs Molekülen Glyceraldehyd-3-phosphat (PGAL) reduziert. Fünf PGAL-Moleküle ordnen sich neu an und bilden drei RuBP-Moleküle. Der Gewinn des Calvin-Zyklus besteht dann aus einem PGAL-Molekül, das zur Herstellung von Saccharose und Stärke verwendet wird.
→ Photosynthesegleichung
Die ausgeglichene Gleichung für die Photosynthese kann wie folgt beschrieben werden:
Betrachten Sie die ausgeglichene Gleichung der Photosynthese.
Es ist wichtig hervorzuheben, dass im Allgemeinen die Bildung von Glukose als ein produziertes Kohlenhydrat in der Photosynthesegleichung beobachtet wird. Bei der Photosynthese entstehen jedoch zunächst Zucker, die aus nur drei Kohlenstoffen bestehen.
→ Bedeutung der Photosynthese für das Ökosystem
Die Photosynthese ist zweifelsohne essentiell für Ökosysteme, sie ist beispielsweise verantwortlich für die Sauerstoffversorgung, das von den meisten Lebewesen für Prozesse zur Energiegewinnung genutzt wird (Zellatmung). Wir dürfen nicht vergessen, dass photosynthetische Organismen Teil der ersten trophischen Ebene von Nahrungsketten und -netzen sind und daher die Basis in der trophischen Kette sind.
Bei der Photosynthese sind Pflanzen und andere photosynthetische Organismen in der Lage, Sonnenenergie in chemische Energie umzuwandeln. Beim Verbrauch geht die von den Erzeugern angesammelte Energie in die nächste trophische Ebene über. Daraus können wir schließen, dass das ordnungsgemäße Funktionieren eines Ökosystems von der Einfangung der Sonnenenergie und ihrer Umwandlung in die Biomasse photosynthetischer Organismen abhängt.
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→ Photosynthese und Chemosynthese
Photosynthese und die Chemosynthese sind zwei Prozesse, die von autotrophen Organismen durchgeführt werden. Die Chemosynthese zeichnet sich dadurch aus, dass sie ein Verfahren ist, bei dem keine Sonnenenergie benötigt wird. Prozess, der von vielen Organismen durchgeführt wird, die in extremen Umgebungen leben, wie zum Beispiel hydrothermale Quellen in den Abgründen ozeanisch. Bei der Chemosynthese werden organische Moleküle mit chemischer Energie aus anorganischen Verbindungen synthetisiert. Bei der Photosynthese wiederum handelt es sich um einen Prozess, bei dem mit Hilfe der von speziellen Pigmenten absorbierten Lichtenergie organische Verbindungen gebildet werden.
→ Zusammenfassung der Photosynthese
Photosynthese ist ein Prozess, bei dem Sonnenenergie eingefangen und zur Herstellung organischer Moleküle verwendet wird.
Die Photosynthese findet in Chloroplasten statt.
Chlorophyll und Carotinoide sind in den Thylakoiden der Chloroplasten in sogenannten Photosystemen angeordnet.
Bei der Photosynthese können zwei Schritte beobachtet werden: Lichtreaktionen und Kohlenstofffixierungsreaktionen.
Am Ende der Photosynthese werden Kohlenhydrate produziert.
Die Photosynthese sorgt dafür, dass der Umwelt Sauerstoff zur Verfügung gestellt wird.
Photosynthetische Organismen sind Produzenten in der Nahrungskette.
Von Ma. Vanessa dos Santos