Fotosyntéza - čo to je? fáza fotosyntézy. podmienky fotosyntézy

Už ste sa niekedy nad tým, ako veľmi sa svet živých organizmov ?! A pretože všetko, čo potrebujú dýchať kyslík s rozvojom výroby energie a vydychovať oxid uhličitý. Konkrétne oxid uhličitý - hlavnou príčinou tohto javu, ako dusnej miestnosti. To nastane, keď tam je veľa ľudí, a miestnosť na dlhú dobu nie je vysielaný. Okrem toho toxické látky vyplnenie vzduchové zariadenia, vlastné autom aj verejnou dopravou.

S ohľadom na uvedené je logická otázka: ako môžeme ešte dusil, ak je celý život je zdrojom jedovatého oxidu uhličitého? Záchranca všetkých živých bytostí v tomto prípade pôsobí ako fotosyntéza. Čo je to je proces, a aká je jeho nutnosť?

Jej výsledkom - bilancia oxidu uhličitého a nasýtenia kyslíkom vo vzduchu. Tento proces je známy len zástupcovia flóry sveta, tam sú rastliny, ako je tomu iba vo svojich celách.

Fotosyntéza sám - veľmi zložitý postup, v závislosti na určitých podmienkach, a prebieha v niekoľkých fázach.

definícia

Podľa vedeckej definície, organické látky v priebehu fotosyntézy sú prevedené na organický na bunkovej úrovni, autotrofné organizmy v dôsledku vystavenia slnku.

Ak chcete teda viac zrozumiteľného jazyka, fotosyntéza je proces, pri ktorom dôjde k nasledujúcemu:

1. Rastlina je nasýtený vlhkosťou. Zdrojom vlhkosti môže byť voda alebo z pôdy vlhkého tropického vzduchu.
2. To nastane, chlorofylu reakcie (špecifická látka, ktorá je obsiahnutá v rastline) vplyv solárnej energie.
3. Vzdelávanie zásadné flóry jedlo, ktoré oni produkujú samy o sebe nie sú schopné heterotrofné spôsobom, zatiaľ čo oni sami sú jeho výrobcu. Inými slovami, rastliny sú kŕmené tým, že samy o sebe produkujú. To je výsledkom fotosyntézy.

prvý krok

Prakticky každá rastlina obsahuje zelený materiál, podľa ktorého môže absorbovať svetlo. Táto látka nie je viac než chlorofylu. Jeho poloha - chloroplasty. Ale chloroplasty sú umiestnené v stonky rastliny a ich plody. Ale predovšetkým bežné v prírode liste fotosyntézy. Vzhľadom k tomu je tento pomerne jednoduchý vo svojej štruktúre a má relatívne veľkú plochu povrchu, čo znamená, že objem energie potrebnej na výskyt záchranca procesu bude oveľa viac.

Ak je svetlo absorbovanej chlorofylu, druhý v stave vzrušenia, a ich energia sľubuje prevedené na iné organické molekuly rastliny. Najväčší počet týchto energií ide účastníci fotosyntézy proces.

druhý krok

Fotosyntéza vzdelávanie na druhom stupni nevyžaduje účasť na svete. To spočíva v tvorbe chemických väzieb s použitím jedovatého oxidu uhličitého, z vody a množstvo vzduchu. Tiež syntéza sady látok, ktoré poskytujú schopnosť žiť flóru. Tie sú škrob, glukóza.

V rastlinách také organické prvky pôsobia ako zdroj energie pre jednotlivé časti rastliny, a zároveň poskytuje normálny priebeh dôležitých procesov. Tieto látky sú vyrábané a fauna, ktorí používajú zariadenia pre jedlo. Ľudské telo je nasýtený týchto látok prostredníctvom potravín, ktorý je zahrnutý do dennej stravy.

Čo? Kde? Kedy?

K organické látky v organickej ukázalo, že je potrebné zabezpečiť vhodné podmienky pre fotosyntézu. Pre tento proces je nutné v prvom rade svetlo. Hovoríme o umelé, a slnečným žiarením. Prírodné zvyčajne rastlina aktivita je charakterizovaná intenzitou jari a leta, ktorý je, keď je potreba získať veľké množstvo slnečnej energie. Nemožno povedať o jesenného póru, keď svetlá sú menej, kratšie deň. Ako výsledok, listy žltnú a potom úplne odpadnúť. Ale akonáhle prvý jarný lesk slnečné lúče, zelenej trávy stúpa okamžite obnoviť svoju činnosť chlorofyly a začne aktívne vývoj kyslíka a ďalších živín, ktoré sú životne dôležité prírode.

fotosyntézy podmienky zahŕňajú nielen prítomnosť okolitého svetla. Vlhkosť tiež by malo stačiť. Koniec koncov, rastlina absorbuje vlhkosť prvý, a potom sa reakcia začína solárnej energie. Výsledkom tohto procesu a sú rastlinné produkty výživy.

Iba v prípade, že je zelená hmota fotosyntéza. Čo je to chlorofyl, vyššie zmienené my. Jedná sa o druh vodiče medzi svetlom a solárnej energie a samotné rastliny a zabezpečiť riadny priebeh ich života a aktivít. Zelené látky majú absorpčnú kapacitu plurality slnečnému žiareniu.

To zohráva významnú úlohu a kyslík. Fotosyntéze proces bol úspešný, rastliny potrebujú to veľa, pretože jeho zloženie obsahuje len 0,03% kyselinu uhličitú. Preto z 20 000 m ³ vzduchu môže dostať 6 ^m3 kyseliny. To je druhá zložka - primárny surovinou pre glukózu, čo je látka, nevyhnutné pre život.

Existujú dve fázy fotosyntézy. Prvý sa nazýva svetlo, a druhá - Temná.

Aký mechanizmus filtrácie svetla etapa

Svetlo fáza fotosyntézy je iný názov - fotochemický. Hlavnými účastníkmi v tejto fáze sú:

• slnečnej energie;
• Rôzne pigmenty.

S prvou zložkou jasné, že je slnečné svetlo. Ale čo sú pigmenty nepoznajú. Prichádzajú v zelenej, žltej, červenej alebo modrej. Pre zahrnutie zelenej chlorofylov skupiny "A" a "B" do žltej a červenej / modrej - phycobilins resp. Fotochemické aktivita chlorofylmi iba vykazujú medzi účastníkmi v tejto fáze procesu "A". Zvyšok patrí do komplementárne úlohu, ktorého podstatou - zber svetelného kvanta a ich prepravy do centra fotochemického.

Vzhľadom k tomu, chlorofyl obdarený kapacity účinnú absorpciu slnečnej energie s konkrétnej vlnovej dĺžky po fotochemické systémy boli označené:

- fotochemické centrum 1 (zelený ohľadu skupina "A") - zahrnuté do 700 pigmentových absorbujúce svetelné lúče, ktorých dĺžka je približne 700 nm. Tento pigment patrí k zásadnú úlohu pri tvorbe produktov svetelného fázy fotosyntézy.

- fotochemické centrum 2 (zelená látka skupina "B") - časť pigmentu je súčasťou 680, ktorý absorbuje svetelné lúče z 680 nm na dĺžku. Patrí mu herec, ktorý spočíva v plnení funkcie elektrónov stratených fotochemický stred 1. Toto je dosiahnuté prostredníctvom hydrolýzy kvapaliny.

V 350- 400 molekúl pigmentov, ktoré koncentrované svetelné toky v Fotosystémy 1 a 2 majú iba jednu molekulu pigmentu, ktorý je fotochemicky aktívne - chlorofylu skupina "A".

Čo sa deje?

1. Svetelná energia absorbovaná rastlinou, má vplyv na pigmentu v nej obsiahnuté 700, ktorá prechádza od normálneho stavu do stavu budenia. Pigment stráca elektrón, čo vedie k takzvanej elektrónové diery. Ďalej je pigment molekula, ktorá stratila elektrón, môžu pôsobiť ako jeho akceptora, tj strana prijíma elektróny, a vráti formulár.

2. Spôsob podľa fotochemického rozkladu kvapaliny v strede svetlo absorbujúceho pigmentu 680 Fotosystémy 2. Po rozklade vody vytvorené elektróny, ktoré pôvodne sú prijímané materiálu, ako je cytochróm C550, a označený písmenom Q. Potom, cytochrómu elektrónov vstúpiť nosiče obvodu a sú prepravované do centra 1 pre fotochemické vyplniť otvorov e, ktorý je výsledkom prieniku svetelných kvánt a procesu obnovy pigmentu 700.

Sú prípady, keď takáto molekula sa vráti elektrón zostáva rovnaká. To povedie k izolácii svetelnej energie vo forme tepla. Ale takmer vždy elektrón má záporný náboj, spolu so špeciálnymi železa síru bielkovín, sa vykonáva na jednom z reťazcov alebo k pigmentu 700 spadá do iného vektora obvodu a zmierený s konštantným akceptorom.

V prvom prevedení je cyklický transport elektrónov uzavretý typ, v druhej - cyklická.

Oba procesy poklesne v prvom kroku fotosyntézy za katalýzou rovnaký reťazec elektrónových nosičov. Treba však poznamenať, že pre cyklický typ fotofosforylace začínajú a končia súčasne dopravu CHL bod, zatiaľ čo ak je cyklickou prechod zahŕňa prepravu látok, zeleným, skupinu "B" chlorofylu "A".

Rysy cyklického transportu

Fosforylácie cyklických tiež volal fotosyntetických. V dôsledku tohto procesu produkoval ATP molekulu. Základom toho je spätný transport po niekoľkých po sebe nasledujúcich fáz v elektrónovom excitovaného stavu na pigment 700, pričom sa uvoľňuje energia, prijímacia časť vo fosforylačných enzýmového systému k ďalšiemu hromadeniu v fosfátových väzieb ATP. To znamená, že energia nie je rozptýlená.

Fosforylácie cyklických je primárna reakčná fotosyntézy, založený na tvorbe chemickej technológie energie na chloroplast tilaktoidov membránových plôch pomocou slnečné svetlo energie.

Bez fotosyntetické fosforylačných reakcie asimilácie v temnej fáze fotosyntézy nemožné.

Nuance prepravovať necyklický typ

Proces spočíva v získaní NADP + a NADPH Príprava N *. Tento mechanizmus sa zakladá na prenose elektrónov ferredoxin jeho redukčné reakcie a následné prechod na NADP + s ďalšie zníženie na NADP * H.

Výsledkom je, že elektróny, ktoré stratili pigment 700, elektróny sa dopĺňajú do vody, ktorá sa rozkladá od svetelných lúčov v Fotosystémy 2.

Acyklické dráha elektrónov, ktoré vyplývajú tiež znamená svetlo fotosyntéza sa vykonáva reakciou dokopy dva Fotosystémy, spája ich elektrónový dopravnej reťaz. Svetelná energia elektrónov smeruje tok späť. Počas prepravy fotochemického centrum 1 do centra 2 elektróny stratiť časť svojej energie v dôsledku nahromadenia ako protónovej potenciálu na povrchu membrány tilaktoidov.

V temnej fáze fotosyntézy procesu vytvárania protónovej typu potenciál elektrónový dopravnej reťaz, a operácie pre tvorbu ATP v chloroplastoch je takmer identická s rovnakým spôsobom v mitochondriách. Ale vlastnosti sú stále prítomné. Tilaktoidami v tejto situácii sú mitochondrie twist na zlej strane. To je hlavný dôvod, že elektróny a protóny sa pohybujú cez membránu v opačnom smere vzhľadom k prúdu prenosového v mitochondriálnej membrány. Elektróny sú prepravované na vonkajšej strane, a protóny sa zbiera do vnútra tilaktoidnogo matrice. Posledné trvá len kladný náboj, a vonkajšej membrány tilaktoida - negatívny. Z toho vyplýva, že cesta protónového gradientu typu opačnej ceste do mitochondrií.

Ďalším rysom je vysoká hodnota pH v potenciálu protónov.

Tretím znakom je prítomnosť iba z dvoch reťazcov tilaktoidnoy konjugačných miest a v dôsledku pomere molekúl ATP na protónov sa rovná 1: 3.

záver

V prvom kroku fotosyntézy je interakcia svetelnej energie (umelé a neiskusstvennoy) z rastliny. Reagujú na slnečné lúče zelenej hmoty - chlorofylu, z ktorých väčšina je obsiahnutá v listoch.

Tvorba ATP a NADP * H - výsledok takejto reakcie. Tieto produkty sú nevyhnutné pre výskyt tmavých reakcií. V dôsledku toho je svetlo stupeň - postup viazania, bez ktorých bude druhý krok - tme.

Tmavá fáza: podstata a zvláštnosti

Tmavo fotosyntéza a jeho reakcie sú oxid uhličitý postup organická látka sa získa sacharidy. Realizácia týchto reakcií nastáva v chloroplastu stróma a aktívnu účasť produktov prvý krok fotosyntézy - svetlo.

V kroku tmavé založené fotosyntetické mechanizmu na procese asimilácie oxidu uhličitého (tiež nazývaný fotochemická karboxylácia, Calvin cyklu), ktorý je charakterizovaný tým, cyklické. Skladá sa z troch fáz:

1. Carbonation - pristúpenie CO _2.
2. Výplňový materiál fázy.
3. regeneračné fázy ribulozodifosfat.

Ribulofosfat - cukry s piatimi atómami uhlíka, - hodí pre riadenie fosforylácie na úkor ATP, čím sa vytvára ribulozodifosfat, ktorý sa ďalej podrobí karboxylácia pripojením k produktu CO ₂ s šiestimi atómov uhlíka, ktorý sa okamžite rozloží reakciou s molekuly vody, vytvorenie dvoch molekulárnych druhov kyseliny phosphoglyceric , Potom sa kyselina prechádza kompletnú obnovu pri vykonávaní enzymatických reakcií, pre ktoré vyžaduje prítomnosť ATP a NADP tvoria cukor tri atómy uhlíka - tri-uhlík cukru, trojosou alebo aldehyd phosphoglyceraldehyde. Ak je získaný dva takéto trojosou kondenzované hexóza molekula, ktorá môže byť časťou molekuly škrobu a ladiť rezervy.

Táto fáza končí tým, že v priebehu procesu fotosyntézy, je absorbovaná jednej molekuly CO ₂ a pomocou troch ATP molekúl a štyri atómy vodíka Geksozofosfat prístupný reakciách pentózofosfátovém cyklu, čo vedie k regeneračným ribulozofosfata, ktoré môžu byť spojení sa ďalší molekulou kyseliny uhličitej.

Karboxylácia reakcie, využitie, regenerácia nemôže byť považovaná iba za špecifických buniek, kde fotosyntéza prebieha. Čo je to "jednotnej" procesy prúdenie, tiež nemožno povedať, pretože stále existuje rozdiel - keď sa proces obnovy využíva NADPH + H skôr než NAD + H.

Prírastkové CO ₂ ribulozodifosfat prechádza katalýzy, ktorý poskytuje ribulozodifosfatkarboksilaza. Reakčný produkt je 3-fosfoglycerát, zotavuje na úkor NADPH * H2 a ATP na glyceraldehyd-3-fosfát. Proces znižovania je katalyzovaný glyceraldehyd 3-fosfát dehydrogenázy. Ten sa ľahko prevedie na dihydroxyacetonfosfát. Tvorba fruktozobisfosfata. Časť jej molekúl je zapojený do procesu regenerácie ribulozodifosfat, uzatvorenie cyklu, a druhá časť je prevádzkovaná vytvoriť rezervný sacharid vo fotosyntetických bunkách, to znamená, že má fotosyntézu sacharidov.

Svetelná energia je vyžadovaný pre fosforyláciu a syntézu organických látok, a je potrebná energia oxidáciu organických látok, pre oxidatívny fosforylácie. To je dôvod, prečo vegetácia poskytuje život zvierat a ďalších organizmov, ktoré sú heterotrofné.

Fotosyntéza v rastlinných bunkách prebieha týmto spôsobom. Jej produkty sú sacharidy potrebné pre vytvorenie uhlíkovej kostry rôznych látok rastlín na svete, ktoré sú organického pôvodu.

Látky typu organického dusíka sa asimilujú v fotosyntetických organizmoch v dôsledku redukcie anorganických nitrátov a síry - vďaka redukcii sulfátov na sulfhydrylové skupiny aminokyselín. Poskytuje tvorbu proteínov, nukleových kyselín, lipidov, sacharidov, kofaktorov, a to fotosyntézy. Čo je "rozmanité" látky, je životne dôležité pre rastliny, už bolo zdôraznené, ale o produktoch sekundárnej syntézy, ktoré sú cennými liečivými látkami (flavonoidy, alkaloidy, terpény, polyfenoly, steroidy, organické kyseliny a iné), sa nehovorilo. Preto bez preháňania môžeme povedať, že fotosyntéza je zárukou života rastlín, zvierat a ľudí.