Fotosünteesi kolm etappi ja selle omadused



The fotosünteesi etapid Neid saab jagada vastavalt taime poolt vastu võetud päikesevalguse kogusele. Fotosüntees on protsess, mille käigus taimed ja vetikad söövad. See protsess koosneb valguse muutumisest energiaks, mis on vajalik ellujäämiseks.

Erinevalt inimestest, kes vajavad ellujäämiseks väliseid tegureid, näiteks loomi või köögivilju, võivad taimed fotosünteesi abil luua oma toitu.

Sõna fotosüntees koosneb kahest sõnast: foto ja süntees. Foto tähendab valgust ja sünteesi. Seetõttu seisneb see protsess sõna otseses mõttes valguse muutmises toiduks. Organisme, mis on võimelised sünteesima aineid toidu loomiseks, samuti taimi, vetikaid ja mõningaid baktereid, nimetatakse autotroofideks.

Fotosüntees nõuab valgust, süsinikdioksiidi ja vett. Õhus olev süsinikdioksiid siseneb taime lehtedesse tänu nendes leiduvatele pooridele. Teisest küljest imenduvad juured ja vesi liigub kuni lehtedeni jõudmiseni ja valguse neelduvad lehtede pigmendid..

Nende faaside jooksul sisenevad taimedesse fotosünteesi, vee ja süsinikdioksiidi elemendid, fotosünteesi, hapniku ja suhkru tooted..

Fotosünteesi faasid / etapid

Esiteks, valguse energia imendub klorofüllis leiduvatest valkudest. Klorofüll on pigment, mis esineb roheliste taimede kudedes; tavaliselt toimub fotosüntees lehtedes, eriti kudedes, mida nimetatakse mesofülliks.

Iga mesofülli koe rakk sisaldab organisme, mida nimetatakse kloroplastiteks. Need organismid on kavandatud fotosünteesi läbiviimiseks. Igas kloroplastis on rühmitatud tülakoidid, mis sisaldavad klorofülli.

See pigment neelab valgust, seega on ta peamine vastutav taime ja valguse vahelise esimese koostoime eest

Lehed on väikesed poorid, mida nimetatakse stomataks. Nad vastutavad süsinikdioksiidi levimise eest mesofiilse koe sees ja hapniku pääsemise atmosfääri. Seega toimub fotosüntees kahes etapis: valgusfaas ja tume faas.

Helendav faas

Need reaktsioonid tekivad ainult siis, kui esineb valgus ja see esineb kloroplastide tülakoidmembraanis. Selles faasis muutub päikesevalgusest pärinev energia keemiliseks energiaks. Seda energiat kasutatakse bensiinina glükoosimolekulide kogumiseks.

Muutus keemiliseks energiaks toimub kahe keemilise ühendi kaudu: ATP või energiasäästlik molekul ja NADPH, mis transpordivad vähendatud elektroni. Selle protsessi käigus muutuvad veemolekulid keskkonnas leiduvaks hapnikuks.

Päikeseenergia muundatakse keemiliseks energiaks valgukompleksis, mida nimetatakse fotosüsteemi. Kloroplasti sees on kaks fotosüsteemi. Igal fotosüsteemil on mitu valku, mis sisaldavad molekulide ja pigmentide segu, nagu klorofüll ja karotenoidid, et võimaldada päikesevalgust absorbeerida.

Fotosüsteemide pigmendid omakorda toimivad energia suunamise vahendina, kuna nad liiguvad selle reaktsioonikeskustesse. Kui valgus meelitab pigmenti, läheb see energia lähedalasuvale pigmendile. See lähedane pigment võib edastada ka selle energia mõnele muule lähedal asuvale pigmendile ja seega korratakse protsessi järjestikku.

Need valgusfaasid algavad fotosüsteemis II. Siin kasutatakse valguse energiat vee jagamiseks.

See protsess vabastab elektronid, vesinikku ja hapnikku, energiaga laetud elektrone transporditakse fotosüsteemi I, kus ATP vabastatakse. Hapnikuga seotud fotosünteesis on esimene doonorelektron vesi ja tekkinud hapnik on jäätmed. Anoksigeenses fotosünteesis kasutatakse mitmeid doonorelektoneid.

Valgusfaasis püütakse ja hoitakse ajutiselt valguse energia ATP ja NADPH keemilistes molekulides. ATP jagatakse energia vabastamiseks ja NADPH annetab oma elektronid süsinikdioksiidi molekulide suhkruks muundamiseks.

Tume faas

Pimedas faasis kogutakse atmosfääri sisaldav süsinikdioksiid modifitseerima, kui reaktsioonile lisatakse vesinik.

Seega moodustab see segu süsivesikuid, mida taim kasutab toiduna. Seda nimetatakse pimedaks etapiks, sest valgus ei ole selle toimumiseks otseselt vajalik. Kuid kuigi valgus ei ole nende reaktsioonide toimumiseks vajalik, nõuab see protsess valguse faasis loodud ATP-d ja NADPH-d..

See faas esineb kloroplastide stromas. Süsinikdioksiid siseneb lehtede sisemusse kloroplasti stroma kaudu. Süsiniku aatomeid kasutatakse suhkrute ehitamiseks. See protsess viiakse läbi tänu eelmises reaktsioonis moodustunud ATP-le ja NADPH-le.

Tume faasi reaktsioonid

Esiteks kombineeritakse süsinikdioksiidi molekul süsiniku retseptori molekuliga, mida nimetatakse RuBP, mille tulemuseks on ebastabiilne 6-süsinikühend.

Kohe jagatakse see ühend kaheks süsinikmolekuliks, mis saavad ATP-lt energiat ja toodavad kahte molekuli, mida nimetatakse BPGA-ks.

Seejärel kombineeritakse iga BPGA molekuliga NADPH elektron, et moodustada kaks G3P molekuli.

Neid G3P molekule kasutatakse glükoosi loomiseks. Mõned G3P molekulid kasutatakse ka RuBP täiendamiseks ja taastamiseks, mis on vajalik tsükli jätkamiseks.

Fotosünteesi tähtsus

Fotosüntees on oluline, sest see toodab taimi ja hapnikku. Ilma fotosünteesita ei oleks võimalik tarbida palju toitu ja köögivilju, mis on vajalikud inimeste toitumiseks. Samuti ei suutnud paljud inimesed, kes tarbivad inimesi, jääda ilma taimede toitmiseta.

Teisest küljest on taimede poolt toodetud hapnik vajalik, et kogu elu Maal, sealhulgas inimestel, saaks ellu jääda. Fotosüntees vastutab ka hapniku ja süsinikdioksiidi stabiilse taseme säilitamise eest atmosfääris. Ilma fotosünteesita ei oleks elu Maal võimalik.

Viited

  1. Avage Stax. Fotosünteesi ülevaade. (2012). Rice'i ülikool. Välja otsitud andmebaasist: cnx.org.
  2. Farabee, MJ. Fotosüntees. (2007). Estrella Mountain Community College. Välja otsitud andmebaasist: 2.estrellamountain.edu.
  3. "Fotosüntees" (2007). McGraw Hill Encyclopedia of Science and Technology, 10. ed. Vol. 13. Välja otsitud andmebaasist: en.wikipedia.org.
  4. Sissejuhatus fotosünteesi. (2016). KhanAcademy Välja otsitud andmebaasist: khanacademy.org.
  5. "Valgust sõltuvate protsesside protsessid" (2016). Piiramatu bioloogia Taastatud: boundless.com.
  6. Berg, J. M., Tymoczko, J.L ja Stryer, L. (2002). "Lisaseadmete lisakontrollikeskused" Biokeemia. Välja otsitud aadressilt: ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Koning, R.E. (1994) "Calvin Cycle". Välja otsitud andmebaasist: plantphys.info.
  8. Fotosüntees taimedes. FotosünteesHaridus. Välja otsitud andmebaasist: photosynthesiseducation.com.
  9. "Mis oleks fotosünteesi puudutanud?" California ülikool, Santa Barbara. Välja otsitud andmebaasist: scienceline.ucsb.edu.