Ο φωτοσύνθεση, ένας όρος που σημαίνει «σύνθεση χρησιμοποιώντας φως», γενικά ορίζεται ως η διαδικασία με την οποία ένας οργανισμός καταφέρνει να αποκτήσει την τροφή του. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται χάρη στην ηλιακή ενέργεια, η οποία συλλαμβάνεται και μετατρέπεται σε χημική ενέργεια, και εμφανίζεται σε ιστούς πλούσιους σε χλωροπλάστες, Ένας από τους πιο ενεργούς ιστούς είναι το χλωροφύλλη παρέγχυμα που βρίσκεται στα φύλλα.
Διαβάστε επίσης: φυτική διατροφή
→ Βήματα φωτοσύνθεσης
Στα φυτά, φωτοσύνθεση συμβαίνει σε χλωροπλάστες και χαρακτηρίζεται από τα διάφορα χημικές αντιδράσεις παρατηρήθηκε. Αυτές οι αντιδράσεις μπορούν να ομαδοποιηθούν σε δύο κύριες διαδικασίες.
Φως αντιδράσεις: εμφανίζονται στη μεμβράνη του θυλακοειδούς (εσωτερικά συστήματα μεμβράνης χλωροπλαστών).
αντιδράσεις στερέωσης άνθρακα: εμφανίζεται στο στρώμα χλωροπλάστης (πυκνό υγρό μέσα στο οργανίδιο).
Στη φωτοσύνθεση, χρησιμοποιείται διοξείδιο του άνθρακα και απελευθερώνεται οξυγόνο. Οι ανταλλαγές αερίου με το μέσο συμβαίνουν χάρη στην παρουσία στοματικών στοιχείων.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)
→ Φωτοσυστήματα
Πριν κατανοήσουμε κάθε αντίδραση που λαμβάνει χώρα στη φωτοσύνθεση, πρέπει να γνωρίζουμε πού λαμβάνουν χώρα ορισμένες από αυτές τις αντιδράσεις. Οι ελαφριές αντιδράσεις συμβαίνουν, για παράδειγμα, στη θυλακοειδή μεμβράνη, πιο συγκεκριμένα στη λεγόμενη φωτοσυστήματα.
Τα φωτοσυστήματα είναι μονάδες σε χλωροπλάστες στις οποίες εισάγονται χλωροφύλλες α και β και καροτενοειδή. Σε αυτά τα φωτοσυστήματα, είναι δυνατό να αντιληφθούμε δύο τμήματα που ονομάζονται σύμπλεγμα κεραιών και το κέντρο αντίδρασης. Στο σύμπλεγμα κεραιών, υπάρχουν μόρια χρωστικής που συλλαμβάνουν ελαφριά ενέργεια και το μεταφέρουν στο κέντρο αντίδρασης, ένα μέρος πλούσιο σε πρωτεΐνες και χλωροφύλλη.
Στη διαδικασία φωτοσύνθεσης, είναι δυνατό να επαληθευτεί η παρουσία δύο φωτοσυστημάτων που συνδέονται από μια αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων: o φωτοσύστημα I είναι το φωτοσύστημα II. Το Photosystem I απορροφά φως με μήκη κύματος 700 nm ή περισσότερο, ενώ το Photosystem II απορροφά μήκη κύματος 680 nm ή λιγότερο. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο χαρακτηρισμός των φωτοσυστημάτων I και II δόθηκε με τη σειρά των ανακαλύψεών τους.
→ ελαφριές αντιδράσεις
Σημειώστε το διάγραμμα με τα κύρια σημεία της διαδικασίας φωτοσύνθεσης.
Στις αντιδράσεις φωτός, αρχικά η φωτεινή ενέργεια εισέρχεται στο φωτοσύστημα II, όπου παγιδεύεται και μεταφέρεται στα μόρια της χλωροφύλλης Ρ680 του κέντρου αντίδρασης. Αυτό το μόριο χλωροφύλλης διεγείρεται, τα ηλεκτρόνια του ενεργοποιούνται και μεταφέρονται από τη χλωροφύλλη προς έναν δέκτη ηλεκτρονίων. Για κάθε μεταφερόμενο ηλεκτρόνιο, αντικαθίσταται από ένα ηλεκτρόνιο από τη διαδικασία φωτολύσεως νερού.
Ζεύγη ηλεκτρονίων αφήνουν το φωτοσύστημα I από μια αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, ενισχύοντας την παραγωγή ATP (μεγάλη πηγή χημικής ενέργειας) από τη διαδικασία που είναι γνωστή ως φωτοφωσφορυλίωση. Η ενέργεια που απορροφάται από το φωτοσύστημα Ι μεταφέρεται σε μόρια χλωροφύλλης Ρ700 του κέντρου αντίδρασης. Τα ενεργοποιημένα ηλεκτρόνια συλλαμβάνονται από το συνένζυμο NADP + μόριο και αντικαθίστανται σε χλωροφύλλη από ηλεκτρόνια από το φωτοσύστημα II. Η ενέργεια που σχηματίζεται σε αυτές τις διαδικασίες αποθηκεύεται σε μόρια NADPH και ATP.
Διαβάστε επίσης: Τι είναι το ATP;
Χάρτης μυαλού: Φωτοσύνθεση
* Για να κατεβάσετε τον χάρτη μυαλού σε PDF, Κάντε κλικ ΕΔΩ!
→ στερέωση άνθρακα
Σε αντιδράσεις στερέωσης άνθρακα, το NADPH και το ATP που παρήχθησαν νωρίτερα σε αντιδράσεις φωτός έχουν συνηθίσει μείωση του διοξειδίου του άνθρακα σε οργανικό διοξείδιο του άνθρακα. Σε αυτό το στάδιο, μια σειρά αντιδράσεων κάλεσε Κύκλος Calvin. Σε αυτόν τον κύκλο, τρία μόρια CO2 Συνδυάζονται με μια ένωση που ονομάζεται ριβουλόζη-1,5-διφωσφορική (RuBP), σχηματίζοντας μια ασταθή ενδιάμεση ένωση που διασπάται για να παράγει έξι μόρια 3-φωσφογλυκερικού (PGA).
Τα μόρια PGA στη συνέχεια ανάγονται σε έξι μόρια 3-φωσφορικής γλυκεραλδεΰδης (PGAL). Πέντε μόρια PGAL αναδιατάσσονται και σχηματίζουν τρία μόρια RuBP. Το κέρδος του κύκλου Calvin είναι τότε ένα μόριο PGAL, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή σακχαρόζης και αμύλου.
→ εξίσωση φωτοσύνθεσης
Η ισορροπημένη εξίσωση για τη φωτοσύνθεση μπορεί να περιγραφεί ως εξής:
Κοιτάξτε την ισορροπημένη εξίσωση της φωτοσύνθεσης.
Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι, γενικά, ο σχηματισμός γλυκόζης ως παραγόμενος υδατάνθρακας παρατηρείται στην εξίσωση φωτοσύνθεσης. Ωστόσο, στη διαδικασία φωτοσύνθεσης, οι πρώτοι υδατάνθρακες που παράγονται είναι σάκχαρα που αποτελούνται από μόνο τρεις άνθρακες.
→ Σημασία της φωτοσύνθεσης για το οικοσύστημα
Η φωτοσύνθεση είναι αναμφίβολα απαραίτητη για τα οικοσυστήματα, καθώς είναι υπεύθυνη, για παράδειγμα, για το παροχή οξυγόνου, το οποίο χρησιμοποιείται από τα περισσότερα ζωντανά όντα για διαδικασίες απόκτησης ενέργειας (κυτταρική αναπνοή). Δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί αποτελούν μέρος του πρώτου τροφικού επιπέδου τροφικών αλυσίδων και ιστών και, ως εκ τούτου, αποτελούν τη βάση της τροφικής αλυσίδας.
Στη φωτοσύνθεση, τα φυτά και άλλοι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί μπορούν να μετατρέψουν την ηλιακή ενέργεια σε χημική ενέργεια. Όταν καταναλώνεται, η ενέργεια που συσσωρεύεται από τους παραγωγούς περνά στο επόμενο τροφικό επίπεδο. Έτσι, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι, για να λειτουργεί σωστά ένα οικοσύστημα, εξαρτάται από τη δέσμευση της ηλιακής ενέργειας και τη μετατροπή του σε βιομάζα φωτοσυνθετικών οργανισμών.
Διαβάστε επίσης: τροφική αλυσίδα και ιστός
→ Φωτοσύνθεση και χημειοσύνθεση
Η φωτοσύνθεση και το χημειοσύνθεση είναι δύο διεργασίες που εκτελούνται από αυτοτροφικούς οργανισμούς. Η χημειοσύνθεση ξεχωρίζει για μια διαδικασία στην οποία η ηλιακή ενέργεια δεν χρειάζεται. διαδικασία που εκτελείται από πολλούς οργανισμούς που ζουν σε ακραία περιβάλλοντα, όπως υδροθερμικοί εξαεριστήρες στην άβυσσο ωκεάνιος. Στη χημειοσύνθεση, τα οργανικά μόρια συντίθενται χρησιμοποιώντας χημική ενέργεια από ανόργανες ενώσεις. Στη φωτοσύνθεση, με τη σειρά του, υπάρχει μια διαδικασία κατά την οποία οι οργανικές ενώσεις σχηματίζονται χρησιμοποιώντας την ελαφριά ενέργεια που απορροφάται από ειδικές χρωστικές.
→ Περίληψη φωτοσύνθεσης
Η φωτοσύνθεση είναι μια διαδικασία κατά την οποία η ηλιακή ενέργεια συλλαμβάνεται και χρησιμοποιείται για την παραγωγή οργανικών μορίων.
Η φωτοσύνθεση λαμβάνει χώρα σε χλωροπλάστες.
Η χλωροφύλλη και τα καροτενοειδή διατάσσονται στα θυλακοειδή των χλωροπλαστών, σε μονάδες που ονομάζονται φωτοσυστήματα.
Δύο στάδια μπορούν να παρατηρηθούν στη φωτοσύνθεση: αντιδράσεις φωτός και αντιδράσεις στερέωσης άνθρακα
Στο τέλος της φωτοσύνθεσης, παράγονται υδατάνθρακες.
Η φωτοσύνθεση διασφαλίζει ότι το οξυγόνο διατίθεται στο περιβάλλον.
Οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί είναι παραγωγοί στην τροφική αλυσίδα.
Από την κυρία Vanessa dos Santos
