그만큼 광합성 대기로부터 태양 광과 탄소 고정을 통한 에너지 생산으로 구성된 광화학 과정입니다.
빛 에너지를 화학 에너지로 변환하는 과정으로 요약 할 수 있습니다. 용어 광합성 의미가있다 빛에 의한 합성.
광합성 과정
광합성은 CO에서 식물 세포 내부에서 일어나는 과정입니다.2 (이산화탄소) 및 H2O (물), 포도당을 생산하는 방법.
식물, 조류, 시아 노 박테리아 및 일부 박테리아는 광합성을 수행하며 그 과정에 필수적인 색소 인 엽록소를 가지고 있기 때문에 엽록소 존재라고합니다.
광합성은 식물 세포에만 존재하는 소기관 인 엽록체에서 발생하며 식물의 녹색을 담당하는 색소 엽록소가 발견됩니다.
안료는 빛을 흡수 할 수있는 모든 유형의 물질로 정의 할 수 있습니다. 엽록소는 광합성 과정에서 광자 에너지를 흡수하는 식물에서 가장 중요한 색소입니다. 카로티노이드 및 피코 빌린과 같은 다른 안료도이 과정에 참여합니다.
흡수 된 햇빛은 광합성 과정에서 두 가지 기본 기능을 가지고 있습니다.
- 전자를 기증하고 받아들이는 화합물을 통해 전자 전달을 촉진합니다.
- ATP (Adenosine Triphosphate-에너지) 합성에 필요한 양성자 구배를 생성합니다.
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광합성 방정식
요약하면 다음과 같은 반응을 통해 광합성 과정을 명확히 할 수 있습니다.
H2O와 CO2 광합성을 수행하는 데 필요한 물질입니다. 엽록소 분자는 햇빛을 흡수하고 H를 분해합니다.2O, 해제 O2 그리고 수소. 수소가 CO에 합류2 포도당을 형성합니다.
이 과정은 산화 환원 반응을 나타내는 일반적인 광합성 방정식을 생성합니다. H2O는 수소와 같은 전자를 기부하여 CO를 줄입니다.2 포도당의 형태로 탄수화물 (C6H12영형6).
그러나 광합성 과정은 더 자세하며 아래에서 볼 수 있듯이 두 단계로 진행됩니다.
광합성 단계
광합성은 밝은 단계와 어두운 단계의 두 단계로 나뉩니다.
가벼운 위상
이름에서 정의한 바와 같이 투명, 광화학 또는 발광상은 빛이있을 때만 발생하고 엽록체의 틸라코이드 라멜라에서 일어나는 반응입니다.
햇빛의 흡수와 전자의 이동은 광계를 통해 이루어집니다. 단백질, 안료 및 전자 수송 체는 틸라코이드 막에 구조를 형성합니다. 엽록체.
각각 약 300 개의 엽록소 분자가있는 두 가지 유형의 광계가 있습니다.
- 광계 I: P 반응 센터 포함700 700nm 파장의 빛을 우선적으로 흡수합니다.
- 광계 II: P 반응 센터 포함680 바람직하게는 680 nm 파장의 빛을 흡수한다.
두 광계는 전자 수송 사슬로 연결되어 있으며 독립적으로 작용하지만 상호 보완 적입니다.
이 단계에서는 광인 산화와 물의 광분해라는 두 가지 중요한 과정이 발생합니다.
광인 산화
광인 산화는 기본적으로 ADP (Adenosine diphosphate)에 P (인)를 첨가하여 ATP를 형성하는 것입니다.
빛의 광자가 광계의 안테나 분자에 포착되는 순간 그 에너지는 엽록소가 발견되는 반응 센터로 전달됩니다. 광자가 엽록소에 부딪히면 에너지가 공급되고 다른 수용체를 통과하여 형성된 전자를 H와 함께 방출합니다.2O, ATP 및 NADPH.
광인 산화는 두 가지 유형이 있습니다.
- 비 환식 광인 산화: 엽록소에 의해 방출 된 전자는 엽록소로 돌아 가지 않고 다른 광계로 돌아갑니다. ATP 및 NADPH를 생성합니다.
- 순환 광인 산화: 전자는 그들을 방출 한 동일한 엽록소로 되돌아갑니다. ATP 만 형성하십시오.
물 광분해
물의 광분해는 햇빛의 에너지에 의해 물 분자가 분해되는 것으로 구성됩니다. 이 과정에서 방출 된 전자는 광계 II에서 엽록소에 의해 손실 된 전자를 대체하고 우리가 호흡하는 산소를 생성하는 데 사용됩니다.
광분해 또는 힐 반응의 일반 방정식은 다음과 같이 설명됩니다.
따라서 물 분자는 궁극적 인 전자 공여체입니다. 형성된 ATP 및 NADPH는 CO에서 탄수화물 합성에 사용됩니다.2. 그러나 이것은 다음 단계 인 어두운 단계에서 발생합니다.
어두운 단계
암흑기, 오탄당주기 또는 캘빈주기는 빛의 부재 및 존재시 발생할 수 있으며 엽록체 기질에서 발생합니다. 이 단계에서 포도당은 CO에서 형성됩니다.2. 따라서 빛 단계는 에너지를 제공하는 반면, 어두운 단계에서는 탄소 고정이 발생합니다.
캘빈주기가 어떻게 발생하는지에 대한 요약을 확인하십시오.
1. 탄소 고정
- 순환의 각 회전에서 CO 분자2 추가됩니다. 그러나 두 분자의 글리 세르 알데히드 3- 포스페이트와 한 분자의 포도당을 생산하려면 6 번의 완전한 회전이 필요합니다.
- 탄소가 5 개인 리불 로스이 인산 (RuDP)의 6 개 분자는 6 개의 CO 분자에 결합합니다.2, 3 개의 탄소를 가진 12 개의 PGA (phosphoglyceric acid) 분자를 생성합니다.
2. 유기 화합물 생산
- 12 개의 포스 포 글리 세르 산 (PGAL) 분자는 12 개의 포스 포 글리세 릭 알데히드 분자로 환원됩니다.
3. 이 인산 리불 로스의 재생
- 12 개의 phosphoglyceric aldehyde 분자 중 10 개가 서로 결합하여 6 개의 RuDP 분자를 형성합니다.
- 나머지 두 개의 포스 포 글리세 릭 알데히드 분자는 전분 및 기타 세포 성분의 합성을 시작하는 역할을합니다.
광합성이 끝날 때 생성 된 포도당은 분해되고 방출 된 에너지는 세포 대사를 일으 킵니다. 포도당을 분해하는 과정은 세포 호흡.
광합성의 중요성
광합성은 생물권에서 에너지를 변환하는 기본 과정입니다. 그것은 녹색 식물이 제공하는 유기 물질의 먹이가 종속 영양 생물을위한 먹이를 생산하는 먹이 사슬의 기초를 지원합니다.
따라서 광합성은 다음과 같은 세 가지 주요 요인에 따라 중요성이 있습니다.
- CO 포집 촉진2 대기
- O의 갱신을 수행합니다.2 대기
- 그것은 생태계에서 물질과 에너지의 흐름을 주도합니다.
광합성과 화학 합성
빛이 발생해야하는 광합성과는 달리 화학 합성 빛이 없을 때 발생합니다. 그것은 미네랄 물질에서 유기물을 생산하는 것으로 구성됩니다.
그것은 기본적으로 독립 영양 박테리아 만이 에너지를 얻기 위해 수행하는 2 단계 과정입니다. 첫 번째 단계에서는 무기 물질이 산화되고 두 번째 단계에서는 이산화탄소가 환원되어 유기 화합물이 생성됩니다.
1 단계: 무기 화합물 + O2 → 산화 무기 화합물 + 화학 에너지
2 단계: CO2 + H2O + 화학 에너지 → 유기 화합물 + O2
자세한 내용은 다음을 참조하십시오.
- 탄소 순환
- 산소 순환
- 식물학: 식물 연구
