THE фотосинтез, термін, що означає "синтез із використанням світла", зазвичай визначається як процес, за допомогою якого організм отримує їжу. Цей процес здійснюється завдяки сонячній енергії, яка вловлюється і перетворюється в хімічну енергію, і відбувається в багатих тканинами хлоропласти, однією з найбільш активних тканин є хлорофілієва паренхіма, що міститься в листках.
Читайте також: живлення рослин
→ Етапи фотосинтезу
У рослин фотосинтез буває в хлоропластах і характеризується різноманітністю хімічні реакції спостерігається. Ці реакції можна згрупувати у два основні процеси.
Світлові реакції: відбуваються в тилакоїдній мембрані (внутрішні мембранні системи хлоропластів).
реакції вуглецевої фіксації: виникають у стромі хлоропласту (щільна рідина всередині органели).
При фотосинтезі використовується вуглекислий газ і виділяється кисень. Обмін газом із середовищем відбувається завдяки наявності продихів.
→ Фотосистеми
Перш ніж розуміти кожну реакцію, яка відбувається в процесі фотосинтезу, ми повинні знати, де відбуваються деякі з цих реакцій. Світлові реакції трапляються, наприклад, у тилакоїдної мембрані, точніше у т.зв.
фотосистеми.Фотосистеми - це одиниці в хлоропластах, в які вставлені хлорофіли а і b та каротиноїди. У цих фотосистемах можна сприймати дві частини, які називаються антенним комплексом та реакційним центром. В антенному комплексі знаходяться молекули пігменту, які вловлюють світлову енергію і направляють її в реакційний центр - місце, багате білками і хлорофілом.
У процесі фотосинтезу можна перевірити наявність двох фотосистем, пов'язаних ланцюгом переносу електронів: o фотосистема I це фотосистема II. Фотосистема I поглинає світло з довжинами хвиль 700 нм або більше, тоді як Photosystem II поглинає довжини хвиль 680 нм або менше. Примітно, що позначення фотосистем I і II було дано в порядку їх відкриттів.
→ світлові реакції
Зверніть увагу на схему з основними моментами процесу фотосинтезу.
При світлових реакціях спочатку світлова енергія надходить у фотосистема II, де він потрапляє в пастку і переноситься до молекул хлорофілу Р680 реакційного центру. Ця молекула хлорофілу збуджується, її електрони отримують енергію та транспортуються від хлорофілу до акцептора електрона. Для кожного перенесеного електрона він замінюється електроном у процесі фотолізу води.
Пари електронів залишають фотосистема I електронно-транспортним ланцюгом, стимулюючи виробництво АТФ (велике джерело хімічної енергії) за процесом, відомим як фотофосфорилювання. Енергія, поглинена фотосистемою I, передається молекулам хлорофілу Р.700 реакційного центру. Енерговані електрони захоплюються молекулою коферменту НАДФ + і заміщуються в хлорофілі електронами з фотосистеми II. Енергія, що утворюється в цих процесах, зберігається в молекулах НАДФН та АТФ.
Читайте також: Що таке АТФ?
Карта розуму: Фотосинтез
* Щоб завантажити карту розуму в PDF, Натисніть тут!
→ вуглецева фіксація
У реакціях фіксації вуглецю звичні НАДФН і АТФ, що утворюються раніше при легких реакціях відновити вуглекислий газ до органічного вуглекислого газу. На цьому етапі викликається низка реакцій Цикл Кальвіна. У цьому циклі три молекули CO2 вони поєднуються із сполукою, званою рибулозо-1,5-бісфосфатом (RuBP), утворюючи нестійку проміжну сполуку, яка розпадається, утворюючи шість молекул 3-фосфогліцерату (PGA).
Потім молекули PGA відновлюються до шести молекул гліцеральдегід 3-фосфату (PGAL). П'ять молекул PGAL переставляються і утворюють три молекули RuBP. Тоді посилення циклу Кальвіна отримує молекула PGAL, яка буде використана для виробництва сахарози та крохмалю.
→ рівняння фотосинтезу
Збалансоване рівняння для фотосинтезу можна описати наступним чином:
Подивіться на збалансоване рівняння фотосинтезу.
Важливо підкреслити, що, як правило, утворення рівня глюкози у вигляді вуглеводів спостерігається у рівнянні фотосинтезу. Однак у процесі фотосинтезу першими виробленими вуглеводами є цукри, що складаються лише з трьох вуглеводнів.
→ Значення фотосинтезу для екосистеми
Фотосинтез, безсумнівно, важливий для екосистем, відповідаючи, наприклад, за подача кисню, який використовується більшістю живих істот для процесів отримання енергії (клітинне дихання). Не можна забувати, що фотосинтезуючі організми є частиною першого трофічного рівня харчових ланцюгів і мереж, і тому вони є основою трофічного ланцюга.
Під час фотосинтезу рослини та інші фотосинтетичні організми здатні перетворювати сонячну енергію в хімічну. При споживанні енергія, накопичена виробниками, переходить на наступний трофічний рівень. Таким чином, ми можемо зробити висновок, що для нормальної роботи екосистеми це залежить від уловлювання сонячної енергії та її перетворення в біомасу фотосинтезуючих організмів.
Читайте теж: харчовий ланцюг та павутина
→ Фотосинтез та хемосинтез
Фотосинтез і хемосинтез два процеси, що здійснюються автотрофними організмами. Хемосинтез виділяється процесом, в якому сонячна енергія не потрібна. процес, що виконується багатьма організмами, які живуть в екстремальних умовах, таких як гідротермальні отвори в прірвах океанічний. При хемосинтезі органічні молекули синтезуються за допомогою хімічної енергії неорганічних сполук. У свою чергу, при фотосинтезі відбувається процес, при якому органічні сполуки утворюються за допомогою світлової енергії, поглиненої спеціальними пігментами.
→ Резюме фотосинтезу
Фотосинтез - це процес, при якому сонячна енергія вловлюється і використовується для отримання органічних молекул.
Фотосинтез відбувається в хлоропластах.
Хлорофіл і каротиноїди розташовані в тилакоїдах хлоропластів, в одиницях, які називаються фотосистемами.
У фотосинтезі можна спостерігати два етапи: світлові реакції та реакції фіксації вуглецю.
В кінці фотосинтезу виробляються вуглеводи.
Фотосинтез гарантує, що кисень стає доступним для навколишнього середовища.
Фотосинтетичні організми є виробниками харчового ланцюга.
Ма. Ванесса дос Сантос
