Fotosinteza - što je to? faza fotosinteze. Uvjeti fotosinteze

Jeste li se ikada zapitali koliko se svijet živih organizama?! I zato sve što je potrebno da disati kiseonik za razvoj energije i izdahnite ugljen-dioksida. Naime ugljen-dioksida - glavni uzrok ove pojave, kao zagušljive prostorije. Javlja se kada postoji mnogo ljudi, i prostor za dugo vremena nije emitovan. Osim toga, otrovne supstance ispunjavaju vazduh objekata, privatnih automobila i javnog prijevoza.

S obzirom na navedeno, postoji logično pitanje: kako to da još nije ugušila, ako su sve život je izvor otrovnog ugljičnog dioksida? Spasitelj svih živih bića u ovoj situaciji djeluje kao fotosinteze. Ono što je je proces i kakva je njena nužnost?

Njen rezultat - Stanje ugljen-dioksida i kisika zasićenje zraka. Ovaj proces je poznat samo predstavnici flore svijetu postoje biljke, kao što se događa samo u svojim ćelijama.

sama fotosinteze - izuzetno komplikovana procedura, ovisno o određenim uvjetima, a odvija se u nekoliko faza.

definicija

Prema naučnim definiciji, organske materije u toku fotosinteze pretvaraju u organske na ćelijskom nivou, autotrofni organizmi zbog izlaganja suncu.

Reći više razumljivim jezikom, fotosinteza je proces u kojem dolazi do sljedeće:

1. Postrojenje je zasićen vlagom. Izvor vlage može biti voda ili iz tla vlažna tropska klima.
2. Javlja se hlorofil reakcija (specifična supstanca koja se nalazi u pogonu) učinak solarne energije.
3. Obrazovanje suštinski flora hrane da proizvode sami nisu u mogućnosti da heterotrofnih način, dok su oni sami svojih proizvođača. Drugim riječima, biljke se hrane i činjenica da su oni sami proizvode. Ovo je rezultat fotosinteze.

Prvi korak

Praktično svaka biljka sadrži zelene materijala, na koje ona može apsorbirati svjetlo. Ova supstanca nije više od klorofila. Njegova lokacija - hloroplasti. Ali hloroplasti nalaze se u stabljike biljke i plodove. Ali posebno čest u krilo prirode fotosinteze. S obzirom da je potonji je prilično jednostavna u svojoj strukturi i ima relativno veliku površinu, što znači da je obim energije neophodne za nastanak spasilac proces će biti mnogo više.

Kada se svjetlost apsorbira klorofil, a drugi u stanju uzbuđenja, a njihova energija obećanja prenositi na druge organske molekule biljke. Najveći broj takvih energije ide proces učesnika fotosinteze.

Korak dva

Fotosinteza obrazovanja u drugoj fazi ne zahtijeva učešće svijeta. Ona se sastoji u formiranju hemijskih veza uz upotrebu otrovnog ugljičnog dioksida iz vode i zraka mase. Također sintezu skup supstanci koje pružaju mogućnost da žive flore. To su škrob, glukozu.

U biljkama kao organski elementi djeluju kao izvor energije za pojedine dijelove biljke, a pruža normalan tok vitalne procese. Ove supstance se proizvode i faune, koji koriste biljke za hranu. Ljudsko tijelo je prepuna tih tvari putem hrane, koja je uključena u svakodnevnoj ishrani.

Šta? Gdje? Kada?

Na organske tvari u organskom okrenuo, potrebno je osigurati odgovarajuće uvjete za fotosintezu. Za ovaj proces je potrebno na prvom mjestu svjetlo. Govorimo o umjetni, i suncu. Priroda obično biljka aktivnost odlikuje se intenzitet proljeće i ljeto, to jest, kada postoji potreba da primi veliku količinu solarne energije. Ne može se reći o jeseni pora, kada su svjetla manje, kraći dan. Kao rezultat toga, lišće da požuti, a zatim u potpunosti otpasti. Ali čim prvi proljeće sjaj zrake sunca, zelena raste trava odmah nastaviti svoje aktivnosti hlorofila, a počet će aktivan razvoj kisika i drugih hranjivih tvari, koje su od vitalnog značaja prirode.

uslovi fotosinteze uključuju ne samo prisustvo ambijentalnog svetla. Vlage također bi trebalo biti dovoljno. Na kraju krajeva, biljka prvo upija vlagu, a zatim reakcija počinje sa solarnom energijom. Rezultat ovog procesa i da su za ishranu bilja.

Samo ako postoji zelena supstanca fotosinteze. Ono što je klorofil, gore smo spomenuli. Oni su neka vrsta provodnika između svetlosti ili solarne energije i same biljke, osigurava pravilan tok njihovih života i aktivnosti. Zelena tvari imaju kapacitet upijanja pluralitet suncu.

Ona igra važnu ulogu i kisika. Da bi proces fotosinteze bio uspješan, biljke treba mi puno, jer njegov sastav sadrži samo 0,03% ugljene kiseline. Stoga od 20 000 m ^{3 zraka} mogu dobiti 6 m ³ kiseline. To je drugi sastojak - primarne sirovine za glukozu, što zauzvrat, je tvar neophodna za život.

Postoje dvije faze fotosinteze. Prvi se zove svjetlost, a drugi - u mraku.

Šta mehanizam fazi cijeđenja svjetlo

Svjetlo faza fotosinteze je drugo ime - fotohemijskih. Glavni učesnici u ovoj fazi su:

• solarne energije;
• raznih pigmenata.

Sa prve komponente jasno, to je suncu. Ali ono što su pigmenti ne poznaju. Oni dolaze u zelene, žute, crvene ili plave. Uključiti zeleni hlorofila grupa "A" i "B" na žute i crvene / plave - phycobilins respektivno. Fotohemijskih aktivnost hlorofila samo eksponat među učesnicima u ovoj fazi procesa "A". Ostatak pripada komplementarnu ulogu, čija je suština - prikupljanje svjetlosti kvanti i njihov transport do centra fotohemijskih.

Od hlorofila obdaren kapaciteta efikasnu apsorpciju solarne energije s posebnim valne duljine sljedeće fotohemijskih sistema su identificirani:

- Fotohemijski centar 1 (zelena stvar "A" grupa) - uključeno u 700 pigment apsorbuje svetlost zrake čija je dužina oko 700 nm. Ovaj pigment pripada temeljnu ulogu u stvaranju proizvoda svetlosti faze fotosinteze.

- Fotohemijski centar 2 (zelena grupa supstanca "B") - dio pigmenta 680 je uključen koja upija zrake svjetlosti od 680 nm u dužini. On je vlasnik Glumac, koji se sastoji u popunjavanju funkcije elektrona izgubio fotohemijskih centar 1. To se postiže kroz hidrolize tečnost.

Na 350- 400 molekule pigmenata koji koncentrirani svjetlost fluksa u fotosistem 1 i 2 imaju samo jednog molekula pigmenta, što je fotohemijski aktivna - klorofil grupe "A".

Šta se dešava?

1. svjetlost energija apsorbira u biljke, ima uticaja na pigment sadržane u njemu 700, koja prolazi od normalne države u stanje pobude. Pigment gubi elektron, što je rezultiralo tzv elektron rupa. Nadalje, pigment molekula koji je izgubio elektron, može djelovati kao akceptor, odnosno strana prihvati elektrone, i vratiti formu.

2. Proces fotohemijskih raspadanja tekućine u centru svjetlosti upijajući pigment 680 fotosistem 2. Nakon razgradnje formiranih elektrona vode koja je prvobitno su prihvaćene materijala, kao što su citokrom C550, a prepoznati po slovo P Zatim, do citokrom elektrona unesite nosioci kola i transportuju do centra mjesta 1 za fotohemijska popuniti rupe e, koja je rezultat penetracije svjetlosti kvanti i proces oporavka pigmenta 700.

Postoje trenuci kada takva molekula vrati elektron ostaje isti. To će dovesti do izolacije svjetlosti energije u vidu toplote. Ali gotovo uvijek elektrona imaju negativni naboj, zajedno s posebnim proteinima željeza-sumpora i vrši na jednom od lanaca ili pigment 700 pada u drugi vektor krug i ponovo sa stalnim akceptora.

U prvoj izvedbi, postoji ciklički transport elektrona zatvorenog tipa, u drugoj - ciklična.

Oba procesa pasti u prvom koraku fotosinteze pod katalizator istom lancu elektrona nosača. Ali treba napomenuti da je za cikličnog tipa photophosphorylation početi i završiti istovremeno prevozi Chl trenutku, dok kada je ciklički tranzicije uključuje prevozi supstance zeleni "B" grupa hlorofil "A".

Karakteristike cikličnih prevoza

Fosforilacija cikličnih naziva fotosinteze. Kao rezultat tog procesa je proizveo ATP molekula. Osnova za to je transport povratak nakon nekoliko uzastopnih faza u elektron pobuđenom stanju na pigment 700, pri čemu se oslobađa energija, dio prijema u fosforilacije enzima sustav koji dodatno akumulacije u fosfata obveznicama ATP-a. To jest, energija ne rasipa.

Fosforilacija cikličnih je primarna reakcija fotosinteze, na osnovu formiranje hemijske energije tehnologije na hloroplasta tilaktoidov površine membrane pomoću sunčeve svjetlosti energije.

Bez fotosinteze fosforilacija reakcija asimilacije u mraku fazi fotosinteze nemoguće.

Nijanse transport noncyclic tip

Proces se sastoji u oporavku NADP + i NADPH formiranje N *. Mehanizam se temelji na prijenos elektrona ferredoxin svoje reakcije redukcije i kasniji prelazak na NADP + s daljnjim smanjenjem na NADP * H.

Kao rezultat toga, elektroni koji su izgubili pigment 700, elektroni se obnavljaju kroz vodu koja se razgrađuju zrake svjetlosti u fotosistem 2.

Aciklični put elektrona koje teku podrazumijeva svjetlu fotosinteza se odvija reakcijom zajedno dva fotosisteme, povezuje ih elektron-transportnog lanca. Svjetlo energija elektrona usmjerava protok nazad. Tokom transporta fotohemijskih centra 1 do centra mjesta 2 elektrona izgubiti deo svoje energije zbog akumulacije kao proton potencijala na membrani površini tilaktoidov.

U mraku fazi procesa fotosinteze stvaranja potencijalnih proton-tipa u elektron transportnom lancu i operacije za formiranje ATP u hloroplasti je gotovo identičan sa istim procesom u mitohondrije. Ali karakteristike su i dalje prisutni. Tilaktoidami u ovoj situaciji su mitohondrije twist na pogrešnoj strani. To je glavni razlog zbog kojeg je elektroni i protoni kreću kroz membranu u suprotnom smjeru u odnosu na protok transfer u membrane mitohondrija. Elektroni se prenose prema van, a protoni se akumuliraju u unutrašnjosti matrice tilaktoidnogo. Zadnje traje samo pozitivan naboj, a vanjski membrane tilaktoida - negativan. Iz toga slijedi da je put protona tipa gradijent suprotan put do mitohondrija.

Još jedna karakteristika je visok pH u potencijal protona.

Treći karakteristika je prisustvo samo dva lanca tilaktoidnoy konjugacija stranicama, a kao posljedica odnos molekula ATP-u protona jednak 1: 3.

zaključak

U prvom koraku fotosinteze je interakcija svjetlosti energije (umjetni i neiskusstvennoy) iz postrojenja. Reaguju na zrake zelene materije - klorofila, od kojih je većina se nalazi u listovima.

Formiranje ATP i NADP * H - rezultat takvu reakciju. Ovi proizvodi su neophodni za nastanak tamnih reakcija. Shodno tome, svjetlo faza - proces vezivanja, bez kojih će biti drugi korak - mrak.

The dark faza: suština i specifičnosti

Dark fotosinteze i njegove reakcije su ugljen postupak dioksida organske tvari za dobijanje ugljenih hidrata. Implementacija ovih reakcija javljaju u hloroplasta strome i aktivno učešće proizvoda napravi prvi korak fotosinteze - svjetla.

U koraku mraku na osnovu mehanizam fotosinteze na proces asimilacije ugljičnog dioksida (naziva fotohemijska Karboksilacija, Calvin ciklus), koji se odlikuje ciklične. Sastoji se od tri faze:

1. Karbonizacije - pristupanje CO _2.
2. Restorative fazu.
3. Fazi regeneracije ribulozodifosfat.

Ribulofosfat - šećera s pet ugljikovih atoma - pogoduje postupak fosforilacije na račun ATP, time proizvodeći ribulozodifosfat koja se dalje podvrgnut Karboksilacija priključivanjem na proizvod CO ₂ sa šest ugljikovih, koji odmah razlaže u reakciji sa molekulom vode, stvarajući dva molekularna vrste kiselina phosphoglyceric . Onda je kiselina prolazi kroz potpunu restauraciju u realizaciji enzimskih reakcija za koje je potrebno prisustvo ATP i NADP da formira šećer do tri ugljikovih - tri-ugljen šećer, Triose ili aldehid fosfogliceraldehid. Kada se dostigne dva takva Triose kondenzirane heksoza molekula, koje mogu biti dio skroba molekula i debagovani rezerve.

Ova faza se završava i činjenica da je u toku proces fotosinteze, apsorbuju jednog molekula CO ₂ i pomoću tri ATP molekula i četiri H atoma Geksozofosfat podložan reakcije pentoza fosfata ciklusa, što je rezultiralo u regeneraciji ribulozofosfata koje se mogu ponovo sa drugom molekulom ugljene kiseline.

Karboksilacija reakcija, oporavak, regeneracija se ne može smatrati isključivo za specifične ćelije, gdje fotosinteza odvija. Ono što je "uniformi" procesa toka, takođe, ne može se reći, jer još uvijek postoji razlika - kada je proces oporavka koristi NADPH + H, a ne NAD + H.

Pristupanje CO ₂ ribulozodifosfat prolazi katalizu, koji pruža ribulozodifosfatkarboksilaza. Proizvod reakcija je 3-fosfoglicerat, oporavlja na račun NADPH * H2 i ATP u gliceraldehid-3-fosfat. Postupak redukcije je katalizovano gliceraldehid 3-fosfat dehidrogenaze. Potonji se lako pretvara u Dihidroksiaceton fosfat. Formiranje fruktozobisfosfata. Dio svojih molekula je uključen u proces regeneracije ribulozodifosfat, zatvaranje kruga, a drugi dio se upravlja za stvaranje rezervi ugljenih hidrata u fotosintetičkim ćelijama, i.e. ima fotosinteze ugljenih hidrata.

Svjetlo energija je potrebna za fosforilaciju i sintezu organske materije, a energija oksidacije organskih materija je potreban za oksidativnog fosforilacija. To je razlog zašto je vegetacija daje život životinjama i drugih organizama koji su heterotrofnih.

Fotosinteze u biljne ćelije odvija na ovaj način. Svoje proizvode su ugljikohidrati neophodni za stvaranje ugljika kostura raznih supstanci flore svijeta koji su organskog porijekla.

Azot materija apsorbira u tipu fotosintetski organizmi smanjenjem neorganskog nitrata i sumpora - zbog smanjenja sulfata u sulfhidril grupama aminokiselina. Pruža formiranje proteina, nukleinskih kiselina, lipida, ugljikohidrata, kofaktora je fotosinteze. Ono što je "pladnju" materija od vitalnog značaja za postrojenje je već naglašeno, ali na sekundarnom sintezu proizvode koji su vrijedne lekovitih materija (flavonoidi, alkaloidi, terpena, polifenoli, steroidi, orgkisloty i drugi), nije riječ je rečeno. Dakle, nije pretjerano reći da je fotosinteza - ključ za život biljaka, životinja i ljudi.