TEN fotosynteza, termin oznaczający „syntezę za pomocą światła”, jest ogólnie definiowany jako proces, w którym organizm uzyskuje pożywienie. Proces ten odbywa się dzięki energii słonecznej, która jest wychwytywana i przekształcana w energię chemiczną i zachodzi w tkankach bogatych w chloroplasty, jedną z najbardziej aktywnych tkanek jest miąższ chlorofilowy znajdujący się w liściach.
Przeczytaj też: odżywianie roślin
→ Etapy fotosyntezy
W roślinach fotosynteza dzieje się w chloroplastach i charakteryzuje się różnorodnymi reakcje chemiczne zauważony. Reakcje te można podzielić na dwa główne procesy.
Reakcje świetlne: występują w błonie tylakoidowej (wewnętrzne systemy membran chloroplastowych).
reakcje wiązania węgla: występują w zrębie chloroplastów (gęsty płyn wewnątrz organelli).
W fotosyntezie wykorzystywany jest dwutlenek węgla i uwalniany jest tlen. Wymiana gazowa z medium odbywa się dzięki obecności aparatów szparkowych.
→ Fotosystemy
Zanim zrozumiemy każdą reakcję zachodzącą w fotosyntezie, musimy wiedzieć, gdzie zachodzą niektóre z tych reakcji. Reakcje świetlne zachodzą np. w błonie tylakoidów, a dokładniej w tzw
fotosystemy.Fotosystemy to jednostki w chloroplastach, w które wstawione są chlorofile a i b oraz karotenoidy. W tych fotosystemach można dostrzec dwie części zwane kompleksem antenowym i centrum reakcji. W kompleksie antenowym znajdują się cząsteczki pigmentu, które wychwytują energię świetlną i przenoszą ją do centrum reakcji, miejsca bogatego w białka i chlorofil.
W procesie fotosyntezy można zweryfikować obecność dwóch fotosystemów połączonych łańcuchem transportu elektronów: o fotosystem I to jest fotosystem II. Fotosystem I pochłania światło o długości fali 700 nm lub większej, podczas gdy Photosystem II pochłania fale o długości 680 nm lub mniej. Warto zauważyć, że oznaczenie fotosystemów I i II podano w kolejności ich odkryć.
→ lekkie reakcje
Zwróć uwagę na diagram z głównymi punktami procesu fotosyntezy.
W reakcjach świetlnych początkowo energia świetlna wchodzi do fotosystem II, gdzie zostaje uwięziony i przeniesiony do cząsteczek chlorofilu P680 centrum reakcyjnego. Ta cząsteczka chlorofilu jest wzbudzona, jej elektrony są pobudzane i transportowane z chlorofilu w kierunku akceptora elektronów. Każdy przenoszony elektron jest zastępowany przez elektron z procesu fotolizy wody.
Pary elektronów opuszczają fotosystem I przez łańcuch transportu elektronów, zwiększając produkcję ATP (duże źródło energii chemicznej) w procesie znanym jako fotofosforylacja. Energia pochłonięta przez fotosystem I jest przekazywana cząsteczkom chlorofilu P700 centrum reakcyjnego. Zasilone elektrony są wychwytywane przez cząsteczkę koenzymu NADP+ i zastępowane w chlorofilu przez elektrony z fotosystemu II. Energia powstająca w tych procesach jest magazynowana w cząsteczkach NADPH i ATP.
Przeczytaj też: Co to jest ATP?
Mapa myśli: fotosynteza
* Aby pobrać mapę myśli w formacie PDF, Kliknij tutaj!
→ Mocowanie węglowe
W reakcjach wiązania węgla NADPH i ATP wytworzone wcześniej w reakcjach lekkich są wykorzystywane do: zredukować dwutlenek węgla do organicznego dwutlenku węgla carbon. Na tym etapie szereg reakcji zwanych Cykl Calvina. W tym cyklu trzy cząsteczki CO2 łączą się ze związkiem zwanym rybulozo-1,5-bisfosforanem (RuBP), tworząc niestabilny związek pośredni, który rozpada się na sześć cząsteczek 3-fosfoglicerynianu (PGA).
Cząsteczki PGA są następnie redukowane do sześciu cząsteczek 3-fosforanu aldehydu glicerynowego (PGAL). Pięć cząsteczek PGAL zmienia się i tworzy trzy cząsteczki RuBP. Zyskiem cyklu Calvina jest wtedy cząsteczka PGAL, która zostanie wykorzystana do produkcji sacharozy i skrobi.
→ równanie fotosyntezy
Zrównoważone równanie fotosyntezy można opisać następująco:
Spójrz na zrównoważone równanie fotosyntezy.
Należy podkreślić, że generalnie w równaniu fotosyntezy obserwuje się tworzenie glukozy jako wytworzonego węglowodanu. Jednak w procesie fotosyntezy pierwsze wyprodukowane węglowodany to cukry składające się z zaledwie trzech węgli.
→ Znaczenie fotosyntezy dla ekosystemu
Fotosynteza jest niewątpliwie niezbędna dla ekosystemów, odpowiadając m.in Zapas tlenu, który jest wykorzystywany przez większość żywych istot do procesów pozyskiwania energii (oddychania komórkowego). Nie wolno nam zapominać, że organizmy fotosyntetyzujące są częścią pierwszego poziomu troficznego łańcuchów pokarmowych i sieci, a zatem są podstawą łańcucha troficznego.
W fotosyntezie rośliny i inne organizmy fotosyntetyczne są w stanie przekształcić energię słoneczną w energię chemiczną. Energia skumulowana przez producentów po zużyciu przechodzi na kolejny poziom troficzny. Można więc stwierdzić, że prawidłowe funkcjonowanie ekosystemu zależy od wychwytywania energii słonecznej i jej przekształcania w biomasę organizmów fotosyntetycznych.
Przeczytaj też: łańcuch pokarmowy i sieć
→ Fotosynteza i Chemosynteza
Fotosynteza i chemosynteza są dwa procesy wykonywane przez organizmy autotroficzne. Chemosynteza wyróżnia się tym, że jest procesem, w którym nie jest potrzebna energia słoneczna. proces wykonywany przez wiele organizmów żyjących w ekstremalnych środowiskach, takich jak kominy hydrotermalne w otchłaniach oceaniczny. W chemosyntezie cząsteczki organiczne są syntetyzowane przy użyciu energii chemicznej ze związków nieorganicznych. Z kolei w fotosyntezie zachodzi proces, w którym za pomocą energii świetlnej pochłanianej przez specjalne pigmenty powstają związki organiczne.
→ Podsumowanie fotosyntezy
Fotosynteza to proces, w którym energia słoneczna jest wychwytywana i wykorzystywana do produkcji cząsteczek organicznych.
Fotosynteza zachodzi w chloroplastach.
Chlorofil i karotenoidy są ułożone w tylakoidach chloroplastów, w jednostki zwane fotosystemami.
W fotosyntezie można zaobserwować dwa etapy: reakcje świetlne i reakcje wiązania węgla.
Pod koniec fotosyntezy powstają węglowodany.
Fotosynteza zapewnia, że tlen jest udostępniany środowisku.
Organizmy fotosyntetyczne są producentami w łańcuchu pokarmowym.
Ma. Vanessa dos Santos
