THE fotosynteesiTermi, joka tarkoittaa "synteesiä käyttämällä valoa", määritellään yleensä prosessiksi, jolla organismi onnistuu saamaan ruokansa. Tämä prosessi toteutetaan aurinkoenergian ansiosta, joka siepataan ja muunnetaan kemialliseksi energiaksi ja joka tapahtuu rikkaissa kudoksissa kloroplastit, yksi aktiivisimmista kudoksista on lehdissä esiintyvä klorofyllinen parenkyma.
Lue myös: kasvien ravitsemus
→ Fotosynteesivaiheet
Kasveissa fotosynteesi tapahtuu kloroplastissa ja sille on ominaista erilaiset kemialliset reaktiot havaittu. Nämä reaktiot voidaan ryhmitellä kahteen pääprosessiin.
Valoreaktiot: tykakoidikalvossa (sisemmät kloroplastikalvojärjestelmät).
hiilen kiinnitysreaktiot: esiintyy kloroplastista stroamassa (tiheä neste organellin sisällä).
Fotosynteesissä käytetään hiilidioksidia ja happea vapautuu. Kaasunvaihto väliaineen kanssa tapahtuu stomatan läsnäolon ansiosta.
→ Valojärjestelmät
Ennen kuin ymmärrämme jokaisen fotosynteesissä tapahtuvan reaktion, meidän on tiedettävä, missä jotkut näistä reaktioista tapahtuvat. Valoreaktioita tapahtuu esimerkiksi tyloidikalvossa, tarkemmin ns
valojärjestelmät.Valosysteemit ovat kloroplastien yksiköitä, joihin on lisätty klorofyylejä a ja b sekä karotenoideja. Näissä valojärjestelmissä on mahdollista havaita kaksi osaa, joita kutsutaan antennikompleksiksi ja reaktiokeskukseksi. Antennikompleksista löytyy pigmenttimolekyylejä, jotka sieppaavat valoenergian ja vievät sen reaktiokeskukseen, paikkaan, jossa on runsaasti proteiineja ja klorofylliä.
Fotosynteesiprosessissa on mahdollista tarkistaa elektronien siirtoketjun yhdistämien kahden valojärjestelmän läsnäolo: o valojärjestelmä I se on valojärjestelmä II. Photosystem I absorboi valoa aallonpituuksilla 700 nm tai enemmän, kun taas Photosystem II absorboi aallonpituuksia 680 nm tai vähemmän. On huomionarvoista, että valojärjestelmien I ja II nimitys annettiin niiden löytöjen järjestyksessä.
→ valoreaktiot
Huomaa kaavio, jossa on fotosynteesiprosessin pääkohdat.
Valoreaktioissa aluksi valoenergia tulee valojärjestelmä II, jossa se on loukussa ja kulkeutuu klorofylli P -molekyyleihin680 reaktiokeskuksen. Tämä klorofylli-molekyyli on innoissaan, sen elektronit saavat virtaa ja kulkeutuvat klorofyllistä kohti elektroniakseptoria. Jokaisen siirretyn elektronin kohdalla se korvataan vesifotolyysimenetelmän elektronilla.
Elektroniparit lähtevät valojärjestelmä I elektronikuljetusketju, mikä lisää ATP (suuri kemiallisen energian lähde) prosessilla, joka tunnetaan nimellä fotofosforylaatio. Valojärjestelmän I absorboima energia siirretään klorofylli P -molekyyleihin700 reaktiokeskuksen. Koentsyymi NADP + -molekyyli sieppaa jännitteiset elektronit ja korvataan klorofyllisessä fotosysteemin II elektronilla. Näissä prosesseissa muodostunut energia varastoidaan NADPH- ja ATP-molekyyleihin.
Lue myös: Mikä on ATP?
Miellekartta: fotosynteesi
* Voit ladata mielikartan PDF-muodossa. Klikkaa tästä!
→ hiilen kiinnitys
Hiilikiinnitysreaktioissa käytetään aikaisemmin kevyissä reaktioissa tuotettuja NADPH: ta ja ATP: tä pelkistää hiilidioksidi orgaaniseksi hiilidioksidiksi. Tässä vaiheessa kutsuttiin joukko reaktioita Calvin-sykli. Tässä syklissä kolme CO-molekyyliä2 ne yhdistyvät ribuloosi-1,5-bisfosfaatiksi (RuBP) kutsutun yhdisteen kanssa muodostaen epästabiilin välituoteyhdisteen, joka hajoaa tuottamaan kuusi 3-fosfoglyseraattimolekyyliä (PGA).
Sitten PGA-molekyylit pelkistetään kuudeksi glyseraldehydi-3-fosfaattimolekyyliksi (PGAL). Viisi PGAL-molekyyliä järjestyvät uudelleen ja muodostavat kolme RuBP-molekyyliä. Calvin-syklin voitto saadaan sitten PGAL-molekyylistä, jota käytetään sakkaroosin ja tärkkelyksen tuottamiseen.
→ fotosynteesiyhtälö
Tasapainoinen yhtälö fotosynteesille voidaan kuvata seuraavasti:
Katso fotosynteesin tasapainoinen yhtälö.
On tärkeää korostaa, että yleensä glukoosin muodostuminen tuotetuksi hiilihydraattina havaitaan fotosynteesiyhtälössä. Ensimmäiset tuotetut hiilihydraatit ovat kuitenkin fotosynteesiprosessissa vain kolmesta hiilestä koostuvia sokereita.
→ Fotosynteesin merkitys ekosysteemille
Fotosynteesi on epäilemättä välttämätöntä ekosysteemeille, ja se on vastuussa esimerkiksi happea, jota useimmat elävät olennot käyttävät prosesseihin energian saamiseksi (soluhengitys). Emme saa unohtaa, että fotosynteettiset organismit ovat osa ravintoketjujen ja -verkkojen ensimmäistä trofista tasoa, ja siksi ne ovat perusta trofisessa ketjussa.
Fotosynteesissä kasvit ja muut fotosynteettiset organismit pystyvät muuttamaan aurinkoenergian kemialliseksi energiaksi. Kun sitä kulutetaan, tuottajien kertynyt energia siirtyy seuraavalle trofiselle tasolle. Siten voimme päätellä, että ekosysteemin asianmukainen toiminta riippuu aurinkoenergian talteenotosta ja sen muuttumisesta fotosynteettisten organismien biomassaksi.
Lue myös: ruokaketju ja verkko
→ Fotosynteesi ja kemosynteesi
Fotosynteesi ja kemosynteesi ovat kaksi autotrofisten organismien suorittamat prosessit. Kemosynteesi erottuu prosessista, jossa aurinkoenergiaa ei tarvita. prosessi, jonka suorittavat monet äärimmäisissä ympäristöissä elävät organismit, kuten syvennysten hydrotermiset tuuletusaukot valtameren. Kemosynteesissä orgaaniset molekyylit syntetisoidaan käyttämällä epäorgaanisten yhdisteiden kemiallista energiaa. Fotosynteesissä puolestaan on prosessi, jossa orgaanisia yhdisteitä muodostuu käyttämällä erityisten pigmenttien absorboimaa valoenergiaa.
→ Fotosynteesin yhteenveto
Fotosynteesi on prosessi, jossa aurinkoenergia otetaan talteen ja sitä käytetään orgaanisten molekyylien tuottamiseen.
Fotosynteesi tapahtuu kloroplastissa.
Klorofylli ja karotenoidit on järjestetty kloroplastien tyliakidoideihin yksiköiksi, joita kutsutaan fotosysteemeiksi.
Fotosynteesissä voidaan havaita kaksi vaihetta: valoreaktiot ja hiilifiksaatioreaktiot.
Fotosynteesin lopussa syntyy hiilihydraatteja.
Fotosynteesillä varmistetaan, että happi pääsee ympäristöön.
Fotosynteettiset organismit ovat elintarvikeketjun tuottajia.
Kirjoittanut Ma Vanessa dos Santos