THE fotosüntees, termin, mis tähendab "valguse abil sünteesi", on üldiselt määratletud kui protsess, mille abil organismil õnnestub toitu hankida. See protsess viiakse läbi tänu päikeseenergiale, mis on hõivatud ja muundatud keemiliseks energiaks ning toimub rikkalikes kudedes kloroplastid, üks aktiivsemaid kudesid on lehtedes leiduv klorofülli parenhüüm.
Loe ka: taimede toitumine
→ Fotosünteesi etapid
Taimedes fotosüntees juhtub kloroplastides ja seda iseloomustavad erinevad keemilised reaktsioonid täheldatud. Neid reaktsioone saab rühmitada kahte põhiprotsessi.
Valgusreaktsioonid: esinevad tülakoidmembraanis (sisemised kloroplasti membraanisüsteemid).
süsiniku fikseerimise reaktsioonid: esinevad kloroplasti stroomas (tihe vedelik organelli sees).
Fotosünteesis kasutatakse süsinikdioksiidi ja vabaneb hapnik. Gaasivahetus söötmega toimub tänu stomaatide olemasolule.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
→ Fotosüsteemid
Enne fotosünteesis toimuva reaktsiooni mõistmist peame teadma, kus mõned neist reaktsioonidest toimuvad. Valgusreaktsioonid toimuvad näiteks tülakoidmembraanis, täpsemalt nn
fotosüsteemid.Fotosüsteemid on kloroplastide üksused, kuhu on sisestatud klorofüllid a ja b ning karotenoidid. Nendes fotosüsteemides on võimalik tajuda kahte osa, mida nimetatakse antennikompleksiks ja reaktsioonikeskuseks. Antennikompleksis leitakse pigmendimolekule, mis haaravad valguse energiat ja viivad selle reaktsioonikeskusse, valkude ja klorofülli rikasse kohta.
Fotosünteesiprotsessis on võimalik kontrollida kahe fotosüsteemi olemasolu, mis on seotud elektronide transpordiahelaga: o fotosüsteem I see on fotosüsteem II. I fotosüsteem neelab valgust lainepikkustega 700 nm või rohkem, samas kui Photosystem II neelab lainepikkusi 680 nm või vähem. On tähelepanuväärne, et I ja II fotosüsteemi tähistus anti nende avastuste järjekorras.
→ kerged reaktsioonid
Pange tähele fotosünteesi protsessi põhipunktidega skeemi.
Valgusreaktsioonides siseneb valgusenergia esialgu fotosüsteem II, kus see jääb kinni ja viiakse klorofülli P molekulidesse680 reaktsioonikeskusest. See klorofülli molekul on ergastatud, selle elektronid saavad pinge ja transporditakse klorofüllist elektronide aktseptori suunas. Iga ülekantud elektroni puhul asendatakse see veefotolüüsi protsessi elektroniga.
Elektronide paarid lahkuvad fotosüsteem I elektrontranspordi ahela kaudu, suurendades nende tootmist ATP (suur keemilise energia allikas) protsessis, mida nimetatakse fotofosforüülimine. I fotosüsteemi neeldunud energia kantakse üle klorofülli P molekulidele700 reaktsioonikeskusest. Pingestatud elektrone püüab koensüüm NADP + molekul ja need asendatakse klorofüllis II fotosüsteemi elektronidega. Nendes protsessides tekkinud energia salvestatakse NADPH ja ATP molekulides.
Loe ka: Mis on ATP?
Meelekaart: fotosüntees
* Mõttekaardi allalaadimiseks PDF-failina Kliki siia!
→ süsiniku fikseerimine
Süsiniku fikseerimise reaktsioonides on varem kergetes reaktsioonides tekkinud NADPH ja ATP harjunud vähendada süsinikdioksiidi orgaaniliseks süsinikdioksiidiks. Selles etapis kutsuti üles rida reaktsioone Calvini tsükkel. Selles tsüklis kolm CO molekuli2 nad kombineeruvad ühendiga, mida nimetatakse ribuloos-1,5-bisfosfaadiks (RuBP), moodustades ebastabiilse vaheühendi, mis laguneb kuue 3-fosfoglütseraadi (PGA) molekuli saamiseks.
Seejärel redutseeritakse PGA molekulid kuueks glütseraldehüüd-3-fosfaadi (PGAL) molekuliks. Viis PGAL molekuli paigutatakse ümber ja moodustavad kolm RuBP molekuli. Calvini tsükli võimendus on siis PGAL-molekulil, mida kasutatakse sahharoosi ja tärklise tootmiseks.
→ fotosünteesi võrrand
Fotosünteesi tasakaalustatud võrrandit saab kirjeldada järgmiselt:
Vaadake fotosünteesi tasakaalustatud võrrandit.
Oluline on rõhutada, et üldiselt täheldatakse fotosünteesi võrrandis glükoosi moodustumist toodetud süsivesikutena. Fotosünteesiprotsessis on esimesed süsivesikud aga kõigest kolmest süsinikust koosnevad suhkrud.
→ Fotosünteesi tähtsus ökosüsteemile
Fotosüntees on ökosüsteemide jaoks kahtlemata hädavajalik, vastutades näiteks hapnikuvarustus, mida enamik elusolendeid kasutab energia saamiseks (rakuhingamine). Me ei tohi unustada, et fotosünteesivad organismid on osa toiduahelate ja -võrkude esimesest troofilisest tasemest ning seetõttu on nad aluseks troofilises ahelas.
Fotosünteesis suudavad taimed ja muud fotosünteesivad organismid muuta päikeseenergia keemiliseks energiaks. Tarbimisel läheb tootjate kogunenud energia järgmisele troofilisele tasemele. Seega võime järeldada, et ökosüsteemi nõuetekohaseks toimimiseks sõltub see päikeseenergia sidumisest ja muundumisest fotosünteesivate organismide biomassi.
Loe ka: toiduahel ja veeb
→ Fotosüntees ja kemosüntees
Fotosüntees ja kemosüntees on kaks protsessid, mida teostavad autotroofsed organismid. Kemosüntees paistab silma protsessina, milles päikeseenergiat pole vaja. protsess, mida viivad läbi paljud äärmuslikes keskkondades elavad organismid, näiteks kuristikes olevad hüdrotermilised ventilatsiooniavad ookeaniline. Kemosünteesis sünteesitakse orgaanilised molekulid, kasutades anorgaaniliste ühendite keemilist energiat. Fotosünteesis on omakorda protsess, mille käigus moodustuvad orgaanilised ühendid, kasutades spetsiaalsete pigmentide neelatud valguse energiat.
→ Fotosünteesi kokkuvõte
Fotosüntees on protsess, mille käigus päikeseenergiat püütakse ja kasutatakse orgaaniliste molekulide tootmiseks.
Fotosüntees toimub kloroplastides.
Klorofüll ja karotenoidid paiknevad kloroplastide tülakoidides, ühikutes, mida nimetatakse fotosüsteemideks.
Fotosünteesis võib täheldada kahte etappi: valgusreaktsioonid ja süsiniku fikseerimise reaktsioonid.
Fotosünteesi lõpus tekivad süsivesikud.
Fotosüntees tagab hapniku keskkonnale kättesaadavaks tegemise.
Fotosünteetilised organismid on toiduahela tootjad.
Ma Vanessa dos Santose poolt
