fotosintezė, terminas, reiškiantis „sintezę naudojant šviesą“, paprastai apibrėžiamas kaip procesas, kurio metu organizmas sugeba gauti savo maistą. Šis procesas atliekamas saulės energijos dėka, kuri surenkama ir paverčiama chemine energija ir vyksta audiniuose, kuriuose gausu chloroplastai, vienas iš aktyviausių audinių yra chlorofilo parenchima, esanti lapuose.
Taip pat skaitykite: augalų mityba
→ Fotosintezės žingsniai
Augaluose fotosintezė vyksta chloroplastuose ir būdingas įvairus cheminės reakcijos Pastebėjus. Šias reakcijas galima sugrupuoti į du pagrindinius procesus.
Šviesos reakcijos: atsiranda tilakoidinėje membranoje (vidinės chloroplastinės membranos sistemose).
anglies fiksavimo reakcijos: atsiranda chloroplastinėje stromoje (tankus skystis organelės viduje).
Fotosintezėje naudojamas anglies dioksidas ir išsiskiria deguonis. Dujų mainai su terpe vyksta dėl to, kad yra stomatų.
→ Fotosistemos
Prieš suprasdami kiekvieną fotosintezės metu vykstančią reakciją, turime žinoti, kur vyksta kai kurios iš šių reakcijų. Šviesos reakcijos įvyksta, pavyzdžiui, tilakoidinėje membranoje, tiksliau vadinamojoje
fotosistemos.Fotosistemos yra chloroplastų vienetai, į kuriuos įterpiami chlorofilai a ir b bei karotinoidai. Šiose fotosistemose galima suvokti dvi dalis, vadinamas antenos kompleksu ir reakcijos centru. Antenos komplekse randamos pigmento molekulės, kurios sulaiko šviesos energiją ir nuneša ją į reakcijos centrą - vietą, kurioje gausu baltymų ir chlorofilo.
Fotosintezės procese galima patikrinti, ar yra dvi fotosistemos, susietos elektronų perdavimo grandine: o I fotosistema tai II fotosistema. „I“ fotosistema sugeria šviesą, kurios bangos ilgis yra 700 nm ar didesnis, o „Photosystem II“ sugeria 680 nm ar mažesnį. Pažymėtina, kad I ir II fotosistemos buvo nurodytos jų atradimų tvarka.
→ šviesos reakcijos
Atkreipkite dėmesį į diagramą su pagrindiniais fotosintezės proceso aspektais.
Šviesos reakcijose šviesos energija iš pradžių patenka į II fotosistema, kur jis yra įstrigęs ir patekęs į chlorofilo P molekules680 reakcijos centro. Ši chlorofilo molekulė yra sužadinama, jos elektronai yra įjungiami ir perduodami iš chlorofilo link elektronų akceptoriaus. Kiekvieną perkeltą elektroną jis pakeičia elektronu iš vandens fotolizės proceso.
Elektronų poros palieka I fotosistema elektronų transportavimo grandinė, padidindama ATP (didelis cheminės energijos šaltinis), vadinamas procesu fotofosforilinimas. I fotosistemos absorbuota energija perkeliama į chlorofilo P molekules700 reakcijos centro. Elektros energiją sugaudo kofermento NADP + molekulė ir chlorofilą pakeičia elektronai iš II fotosistemos. Šiuose procesuose susiformavusi energija kaupiama NADPH ir ATP molekulėse.
Taip pat skaitykite: Kas yra ATP?
Minčių žemėlapis: fotosintezė
* Norėdami atsisiųsti minčių žemėlapį PDF formatu, Paspauskite čia!
→ anglies fiksavimas
Vykstant anglies fiksavimo reakcijoms, NADPH ir ATP, susidarę anksčiau, vykstant lengvoms reakcijoms, yra įpratę sumažinti anglies dvideginį iki organinio anglies dioksido. Šiame etape kilo keletas reakcijų Kalvino ciklas. Šiame cikle trys CO molekulės2 jie jungiasi su junginiu, vadinamu ribulozės-1,5-bisfosfatu (RuBP), susidaro nestabilus tarpinis junginys, kuris skyla ir gamina šešias 3-fosfoglicerato (PGA) molekules.
Tada PGA molekulės redukuojamos iki šešių gliceraldehido 3-fosfato (PGAL) molekulių. Penkios PGAL molekulės persitvarko ir sudaro tris RuBP molekules. Tada Kalvino ciklo prieaugis yra PGAL molekulė, kuri bus naudojama sacharozei ir krakmolui gaminti.
→ fotosintezės lygtis
Subalansuotą fotosintezės lygtį galima apibūdinti taip:
Pažvelkite į subalansuotą fotosintezės lygtį.
Svarbu pabrėžti, kad paprastai gliukozės, kaip angliavandenio, susidarymas stebimas fotosintezės lygtyje. Tačiau fotosintezės procese pirmieji angliavandeniai yra cukrus, sudarytas tik iš trijų anglių.
→ Fotosintezės svarba ekosistemai
Fotosintezė neabejotinai būtina ekosistemoms, nes ji yra atsakinga, pavyzdžiui, už deguonies tiekimas, kurį dauguma gyvų būtybių naudoja procesams energijai gauti (ląstelinis kvėpavimas). Mes neturime pamiršti, kad fotosintetiniai organizmai yra pirmojo maisto grandinių ir tinklų trofinio lygio dalis, todėl jie yra pagrindas trofinėje grandinėje.
Fotosintezės metu augalai ir kiti fotosintetiniai organizmai sugeba saulės energiją paversti chemine energija. Vartojant, gamintojų sukaupta energija pereina į kitą trofinį lygį. Taigi galime daryti išvadą, kad norint tinkamai veikti ekosistemą, tai priklauso nuo saulės energijos surinkimo ir jos pavertimo fotosintetinių organizmų biomase.
Skaityk ir tu: maisto grandinė ir tinklas
→ Fotosintezė ir chemosintezė
Fotosintezė ir chemosintezė yra du procesai, kuriuos atlieka autotrofiniai organizmai. Chemosintezė išsiskiria procesu, kuriame saulės energija nereikalinga. procesas, kurį atlieka daugybė organizmų, gyvenančių ekstremalioje aplinkoje, pavyzdžiui, hidroterminės angos bedugnėse vandenynas. Chemosintezės metu organinės molekulės sintetinamos naudojant neorganinių junginių cheminę energiją. Savo ruožtu fotosintezėje yra procesas, kurio metu organiniai junginiai susidaro naudojant šviesos energiją, kurią sugeria specialūs pigmentai.
→ Fotosintezės santrauka
Fotosintezė yra procesas, kurio metu saulės energija yra surenkama ir naudojama organinėms molekulėms gaminti.
Fotosintezė vyksta chloroplastuose.
Chlorofilas ir karotinoidai išsidėstę chloroplastų tilakoiduose, vienetuose, vadinamuose fotosistemomis.
Fotosintezėje galima stebėti du žingsnius: šviesos reakcijas ir anglies fiksacijos reakcijas.
Fotosintezės pabaigoje susidaro angliavandeniai.
Fotosintezė užtikrina, kad deguonis būtų prieinamas aplinkai.
Fotosintetiniai organizmai yra maisto grandinės gamintojai.
Autorius Ma. Vanessa dos Santos
