A fotoszintézisA „fény felhasználásával történő szintézist” jelentő kifejezést általában úgy definiálják, mint azt a folyamatot, amellyel egy organizmusnak sikerül megszereznie az ételét. Ezt a folyamatot a napenergiának köszönhetően hajtják végre, amelyet kémiai energiává alakítanak át és átalakulnak a gazdag szövetekben kloroplasztok, az egyik legaktívabb szövet a levelekben található klorofill parenchima.
Olvassa el: növényi táplálkozás
→ A fotoszintézis lépései
Növényekben fotoszintézis kloroplasztokban történik és a különféle jellemzi kémiai reakciók megfigyelt. Ezeket a reakciókat két fő folyamatra lehet csoportosítani.
Fényreakciók: a tilakoid membránban fordulnak elő (belső kloroplaszt membrán rendszerek).
szénmegkötési reakciók: a kloroplaszt stromában fordulnak elő (sűrű folyadék az organelle belsejében).
A fotoszintézis során szén-dioxidot használnak és oxigént szabadítanak fel. A közeggel történő gázcsere a sztómák jelenlétének köszönhető.
→ Fotórendszerek
Mielőtt megértenénk a fotoszintézis során lejátszódó reakciókat, tudnunk kell, hogy ezek a reakciók hol zajlanak le. Fényreakciók történnek például a tilakoid membránban, pontosabban az ún
fotórendszerek.A fotorendszerek kloroplasztok egységei, amelyekbe az a és b klorofillak és karotinoidok vannak beillesztve. Ezekben a fotorendszerekben két rész érzékelhető, az úgynevezett antennakomplexum és a reakcióközpont. Az antennakomplexumban olyan pigmentmolekulák találhatók, amelyek megfogják a fényenergiát és a reakcióközpontba viszik, egy fehérjékben és klorofillban gazdag helyre.
A fotoszintézis során ellenőrizni lehet két fotorendszer jelenlétét, amelyeket egy elektrontranszport lánc köt össze: o I. fotorendszer ez a fotorendszer II. Az I. fotorendszer elnyeli a fényt 700 nm vagy annál nagyobb hullámhosszal, míg a Photosystem II az 680 nm vagy annál kisebb hullámhosszat. Figyelemre méltó, hogy az I. és II. Fotorendszer megjelölését felfedezésük sorrendjében adták meg.
→ fényreakciók
Jegyezze fel a diagramot a fotoszintézis folyamatának főbb pontjaival.
A fényreakciókban kezdetben a fényenergia belép a fotorendszer II, ahol csapdába esik és a klorofill P molekulákhoz viszi680 a reakcióközpont. Ez a klorofill molekula gerjesztődik, elektronai energiát kapnak, és a klorofilltól egy elektron akceptor felé szállnak. Minden átvitt elektron esetében a víz fotolízisének elektronja helyettesíti.
Elektronpárok elhagyják a I. fotorendszer egy elektronszállítási lánc által, fokozva a ATP (nagy kémiai energiaforrás) néven ismert eljárással fotofoszforilezés. Az I. fotorendszer által elnyelt energia átkerül a klorofill P molekulákba700 a reakcióközpont. Az energiával ellátott elektronokat a koenzim NADP + molekula rögzíti, és klorofillban helyettesítik a II. Fotorendszer elektronjaival. Az ezekben a folyamatokban képződő energiát NADPH és ATP molekulák tárolják.
Olvassa el: Mi az ATP?
Elmetérkép: fotoszintézis
* A gondolattérkép PDF formátumban történő letöltéséhez Kattints ide!
→ szénmegkötés
A szénfixációs reakciókban a könnyű reakciók során korábban előállított NADPH és ATP szokott redukálja a szén-dioxidot szerves szén-dioxiddá. Ebben a szakaszban egy reakciósorozatot hívtak Kálvin-ciklus. Ebben a ciklusban három CO molekula2 ribulóz-1,5-biszfoszfát (RuBP) nevű vegyülettel egyesülve instabil köztiterméket képeznek, amely lebomlik, és hat molekula 3-foszfoglicerátot (PGA) eredményez.
Ezután a PGA molekulákat hat glicerinaldehid-3-foszfát (PGAL) molekulává redukálják. Öt PGAL molekula átrendeződik és három RuBP molekulát alkot. A Calvin-ciklus nyeresége ekkor egy PGAL-molekula, amelyet szacharóz és keményítő előállítására használnak fel.
→ fotoszintézis-egyenlet
A fotoszintézis kiegyensúlyozott egyenlete a következőképpen írható le:
Nézze meg a fotoszintézis kiegyensúlyozott egyenletét.
Fontos kiemelni, hogy általában a glükóz képződött szénhidrátként képződik a fotoszintézis egyenletben. A fotoszintézis során azonban az első szénhidrát csak három szénatomból álló cukor.
→ A fotoszintézis jelentősége az ökoszisztéma szempontjából
A fotoszintézis kétségtelenül elengedhetetlen az ökoszisztémák számára, mivel felelős például az oxigénellátás, amelyet a legtöbb élőlény energia-előállítási folyamatokra használ (sejtlégzés). Nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy a fotoszintetikus organizmusok az élelmiszerláncok és -hálózatok első trofikus szintjének részét képezik, és ezért képezik a trofikus lánc bázisát.
A fotoszintézis során a növények és más fotoszintetikus szervezetek képesek a napenergiát kémiai energiává alakítani. Fogyasztáskor a termelők által felhalmozott energia a következő trófikus szintre lép. Így arra a következtetésre juthatunk, hogy az ökoszisztéma megfelelő működéséhez a napenergia megkötésétől és a fotoszintetikus organizmusok biomasszájává történő átalakításától kell függeni.
Olvasd el te is: élelmiszerlánc és háló
→ Fotoszintézis és kemoszintézis
A fotoszintézis és a kemoszintézis ketten autotróf organizmusok által végrehajtott folyamatok. A kemoszintézis kiemelkedik egy olyan folyamatból, amelyben nincs szükség napenergiára. folyamat, amelyet számos, extrém környezetben élő organizmus végez, például a mélységekben található hidrotermális szellőzők óceáni. A kemoszintézis során a szerves molekulákat szintetizálják szervetlen vegyületek kémiai energiájának felhasználásával. A fotoszintézis során viszont folyik olyan folyamat, amelynek során szerves vegyületek képződnek a speciális pigmentek által elnyelt fényenergia felhasználásával.
→ A fotoszintézis összefoglalása
A fotoszintézis egy olyan folyamat, amelyben a napenergiát megfogják és felhasználják szerves molekulák előállítására.
A fotoszintézis kloroplasztokban történik.
A klorofill és a karotinoidok a kloroplasztok tilakoidjaiban vannak elrendezve, fotoszisztémának nevezett egységekben.
A fotoszintézis során két lépés figyelhető meg: fényreakciók és szénfixációs reakciók.
A fotoszintézis végén szénhidrátok keletkeznek.
A fotoszintézis biztosítja az oxigén hozzáférhetővé tételét a környezet számára.
A fotoszintetikus organizmusok termelői az élelmiszerláncban.
Írta: Ma. Vanessa dos Santos
