Fotosüntees - mis see on? etapis fotosünteesi. Tingimused fotosünteesi

Kas olete kunagi mõelnud, kui palju maailma elusorganismide?! Ja kuna kõik nad vajavad hingata hapnikku arendada energia ja hingata süsinikdioksiidi. Nimelt süsinikdioksiid - peapõhjus see nähtus, nagu kinnine ruum. See toimub siis, kui seal on palju inimesi, ja ruumi kaua ei eetris. Lisaks mürgiste ainete täita õhu võimalusi, sõiduauto ja ühistranspordiga.

Arvestades eeltoodut, on loogiline küsimus: kuidas me ei olnud veel lämmatatud, kui kogu elu on allikas mürgine süsinikdioksiidi? Päästja kõik elusolendid selles olukorras toimib fotosünteesi. Mis on on protsess ja milline on selle vajalikkust?

Selle tulemusena - Balance süsinikdioksiidi ja hapniku küllastatuse õhus. Seda protsessi nimetatakse ainult esindajad taimestiku maailma, on taimed, nagu juhtub ainult oma rakke.

Fotosüntees ise - väga keeruline protseduur, sõltuvalt teatud tingimustel ja toimub mitmes etapis.

määratlus

Vastavalt teaduslikele määratluse orgaaniliste ainete in Fotosünteesi käigus muundatakse orgaanilised rakutasandil, autotroofsetel organismide kokkupuute tõttu päikese valgust.

Öelda rohkem arusaadavas keeles, fotosünteesi on protsess, mis leiab aset järgmine:

1. Taim küllastatakse niiskust. Allikas niiskust võib olla vett või mulla niiske troopiline õhk.
2. Seda esineb klorofülli reaktsiooni (spetsiifiline aine, mis on taimes sisalduvatest) mõju päikeseenergiat.
3. Haridus oluline taimestiku toitu, mida nad toodavad oma ei suuda heterotroofset viisil, kui nad ise on selle tootja. Teisisõnu, taimed söödetakse, et nad ise toodavad. See on tingitud fotosünteesi.

Step One

Peaaegu iga taime sisaldab roheline materjal, mille järgi saab neelavad valgust. See aine ei ole rohkem kui klorofüll. Selle asukoht - kloroplastid. Aga kloroplastid asuvad taime tüve ja selle puu. Aga eriti levinud looduses lehtede fotosünteesi. Kuna viimane on üsna lihtne oma struktuuri ja on suhteliselt suure pindalaga, mis tähendab, et energia mahuga vajalikud esinemise päästja protsess palju.

Kui valgus neeldub klorofülli, viimane Kiihdyksissä ning nende energia lubadusi üle muud orgaanilised molekulid taim. Suurim hulk selliseid energia läheb osalejate fotosünteesi protsessi.

Teine etapp

Fotosüntees Haridus teises etapis ei nõua osalemise maailma. See koosneb moodustus keemiliste sidemete kasutamisega mürgised tekkivat süsinikdioksiidi vee ja õhu mass. Samuti sünteesi ainete hulga, mis annavad võime elada taimestiku. Need on tärklis, glükoos.

Taimedes sellised orgaanilised elemendid toimivad jõuallikas üksikute osade taim, pakkudes samas tavapärase oluline protsesse. Need ained on toodetud ja loomastik, kes kasutavad taimed toidu. Inimese keha on küllastunud nende ainete toidu kaudu, mis on lisatud päevase toidukoguse.

Mis? Kus? Millal?

Et orgaanilise aine orgaaniline välja, on vaja pakkuda sobivaid tingimusi fotosünteesi. Selle protsessi on vaja esiteks valguses. Me räägime kunstlik ja päikesevalguse eest. Loodus tavaliselt taime tegevust iseloomustavad intensiivsus kevadel ja suvel, see on siis, kui on vaja saada palju päikeseenergiat. Ei saa öelda sügisel pooride, kui tuled on vähem, lühem päev. Selle tulemusena lehed kollaseks ja siis täiesti kukkuda. Aga niipea, kui esimene kevadel sära päikesekiirte, roheline rohi tõuseb kohe uuesti tegevust Klorofülli ja hakkab aktiivselt arengut hapnikku ja teisi toitaineid, mis on oluline looduses.

fotosünteesi seisundid hõlmavad mitte ainult juuresolekul ümbritseva valguse. Niiskus ka peaks olema piisav. Lõppude lõpuks, taim imab niiskust esimene ja seejärel reaktsioon algab päikeseenergiat. Tulemuseks on see protsess ja on taimede toitumise tooteid.

Ainult siis, kui on olemas roheline aine fotosünteesi. Mis on klorofüll, me eespool. Nad on omamoodi dirigent vahel kerge või päikeseenergia ja taim ise, tagades nõuetekohase käigus oma elu ja tegevusega. Green ained suutlikkust hulga päikesevalgust.

See mängib olulist rolli ja hapnikku. Fotosünteesi protsessi oli edukas, taimed vajavad seda palju, sest selle koostis sisaldab ainult 0,03% süsihappe. Seega 20st 000 m ^{3 õhku} saavad 6 m ³ happega. On viimane koostisosa - lähteainet glükoosi, mis omakorda on aine, mis on vajalikud elu.

On kaks etappi fotosünteesi. Esimene nimetatakse valguse ja teine - pimedas.

Mis mehhanismi nõrgumata kerge laval

Valgus staadiumis fotosünteesi on teine nimi - fotokeemiline. Peamised osalejad selles faasis on:

• päikeseenergia;
• erinevate pigmendid.

Koos esimese komponendi selge, see on päikesevalguse eest. Aga millised on pigmente ei tea iga. Nad tulevad roheline, kollane, punane või sinine. Et lisada rohelist Klorofüllide rühmad "A" ja "B", et kollane ja punane / sinine - phycobilins võrra. Fotokeemiline toime ilmneb ainult KLOROFÜLLIDE näitus osalejate seas selles etapis "A". Ülejäänud kuulub täiendav roll, mille põhiolemus - kogumise valguse Quanta ja nende transport kesklinna fotokeemiliste.

Kuna klorofülli õnnistatud võime tõhus kasutamine päikeseenergia konkreetse lainepikkusega järgmised fotokeemiline süsteemid on tuvastatud:

- Fotokeemiline center 1 (roheline tähtis "A" grupis) - sisaldu 700 pigmendi neelavad valguskiired, mille pikkus on ligikaudu 700 nm. See pigment kuulub olulist rolli loomisel toodete kerge laval fotosünteesi.

- Fotokeemiline keskusest 2 (roheline ainegrupp "B") - osa pigmendi 680 sisaldub neelab valguskiired 680 nm pikkused. Ta omab Näitleja, mis koosneb täitmisel funktsioone elektronide kaotanud fotokeemiline keskus 1. See saavutatakse hüdrolüüs vedelik.

At 350- 400 molekule pigmente kontsentreeritud valgusvoogudele in fotosüsteemi 1 ja 2 on ainult üks molekul pigmendist, mis on fotokeemiliselt aktiivse - klorofülli rühm "A".

Mis toimub?

1. Valgust poolt neelatud taim, avaldab mõju pigmendi selles sisalduva 700, mis läbib normaalsest olekust ergutatud. Pigment kaotab elektrone, mille tulemuseks on nn elektronide auk. Lisaks pigment molekul, mis on kaotanud elektroni, võivad tegutseda oma aktseptor, st pool nõustub elektronide ja tagastab vormi.

2. Protsess fotokeemiliste lagunemine vedeliku keskele valgustneelav pigment 680 Fotosüsteemi 2. lagunemisel vee moodustatud elektronid, mis algselt on aktsepteeritud materjali nagu tsütokroom C550 ja eristab kirja Q. Siis tsütokroom elektronide skeemi sisenema kandjad ning veetud kesklinnas 1 fotokeemilise täita augud e, mis on tingitud tungimist valgus Quanta ja taastamise protsess pigment 700.

On aegu, kui selline molekul saab tagasi elektronide vahel jääb samaks. See viib isolatsiooni valguse soojusena. Kuid peaaegu alati elektrone, millel on negatiivne laeng, seostati erilist raua-väävli valke ja viiakse ühel kettide või pigmendi 700 satub teise vektori ringi ja taasliitunud konstantse aktseptor.

Esimeses teostuses on tsükliline elektronide transporti suletud tüüpi, teises - tsükliline.

Mõlemad protsessid langevad esimeses etapis fotosünteesi alusel katalüüsima sama ahela elektronide kandjatega. Kuid tuleb märkida, et tsüklilise tüüp photophosphorylation algama ja lõppema samaaegselt transportimiseks Chl punkti, samas kui tsükliline üleminek hõlmab transportimiseks aine roheline "B" grupi klorofüll "A".

Tunnused tsükliline transport

Fosforüülimise tsüklilised nimetatakse ka fotosünteetiliste. Selle tulemusena see protsess toodetud ATP molekuli. Lähtuvalt sellest on tulu transpordi pärast paari järjestikust etappi elektronide ergastatud oleku kohta pigment 700, mille energia vabaneb, peab vastuvõttev osa fosforüülijaga ensüümi süsteemi edasist kuhjumist fosfaatestris võlakirjade ATP. See tähendab, et energia ei hajunud.

Fosforüülimise tsüklilised on esmane reaktsioon fotosünteesi, mis põhineb moodustumist keemiatehnoloogia energiat kloroplasti tilaktoidov membraanpindade abil päikesevalguse energiat.

Ilma fotosünteesi fosforüülimise reaktsiooni assimileerumiseks pimedas faasis fotosünteesi võimatu.

Nüansse transportida mittetsüklilised tüüp

Protsess seisneb taastumas NADP + ja NADPH moodustumist N *. Mehhanism põhineb elektronide ülekande ferredoksiingeeni selle redutseerimisreaktsiooni ning sellele järgnenud ülemineku NADP + koos lisaks vähendamine NADP * H.

Selle tulemusena elektronid, mis on kaotanud pigment 700, elektronid taastatakse vee, mis lagundatakse kiirtega valgusvihku Fotosüsteemi 2.

Atsüklilised tee elektronid, mis voolavad tähendab ka väikesed fotosünteesi viiakse läbi lastes koos kahe fotosüs-, neid ühendav elektrone transpordiahelat. Valgus elektronide suunab voolu tagasi. Transpordi ajal fotokeemiliste center 1 kesklinnas 2 elektroni kaotada osa oma energiat kogunemise tõttu prootonidoonorina potentsiaali membraani pinnal tilaktoidov.

Pimedas faasi fotosünteesi loomise protsessi prootoni-tüüpi potentsiaali elektronide transpordiahelat ning operatsioonid moodustamise ATP kloroplastid on peaaegu identne sama protsessi mitokondrites. Aga funktsioonid on endiselt olemas. Tilaktoidami selles olukorras on mitokondrid twist valel poolel. See on peamine põhjus, et elektronide ja prootonite liikuda läbi membraani vastupidises suunas võrreldes üleandmise voolu mitokondri membraani. Elektronid transporditakse välisilmaga ning prootonite ladestub sisemuse maatriksi tilaktoidnogo. Viimati võtab ainult positiivne laeng ja välismembraani tilaktoida - negatiivne. Sellest järeldub, et tee prootoni gradiendipõhised vastakuti viis mitokondrid.

Teine võimalus on kõrge pH potentsiaali prootonid.

Kolmas võimalus on juuresolekul ainult kahest ahelast tilaktoidnoy konjugatsioonikohtadeks ning selle tulemusena suhe ATP molekule prootonite võrdne 1: 3.

järeldus

Esimeses astmes fotosünteesi on interaktsiooni valgusenergia (kunstlikud ja neiskusstvennoy) taimest. Reageerida kiired roheline asi - klorofülli, millest enamik sisaldub lehed.

ATP teke ja NADP * H - tulemus selline reaktsioon. Need tooted on vajalikud esinemise tume reaktsioone. Järelikult valgus etapp - köitmisprotsess, sest teisiti saab teises etapis - Tumedat.

Tume etapis: sisuliselt ja iseärasuste

Tumedad fotosünteesi ja selle reaktsiooni jaoks on süsinikdioksiid protseduuri orgaaniline aine saamiseks süsivesikuid. Rakendamine Nende reaktsioonide korral kloroplastides strooma ja aktiivset osalust toodete teha esimene samm fotosünteesi - valgust.

Etapil pimedas põhineb fotosünteetiliste mehhanismi kohta Assimileerumisprotsess süsinikdioksiidi (nimetatakse ka fotokeemilise karboksüülumises Calvini tsükkel), millele on iseloomulik tsükliline. See koosneb kolmest etapist:

1. Karboniseerumisest - ühinemine _{CO2 keskkonnas.}
2. Taastav etapp.
3. Phase taastamine ribulozodifosfat.

Ribulofosfat - suhkrusortidest viis süsiniku aatomit - aldis protseduuri fosforüülimise arvelt ATP, tekitades sellega ribulozodifosfat mis edasi allutati karboksüleerimise ühenduse saamiseks CO ₂ produkti kuue süsinikuga, mis koheselt lagundati reaktsioon veega molekuli, tekitades kaks molekulaarliigi happe phosphoglyceric . Siis happe toimumas taastudes rakendamisel ensüümreaktsioonide mille jaoks vajalik ATP juuresolekul ja NADP moodustamaks suhkrut kuni kolme süsinikuga - kolm-süsinik suhkru, trioossuhkrud või aldehüüdi fosfoglütseraldehüüdi. Kui kaks sellist trioossuhkrud kondenseerunud heksoos saadakse soovitud molekul, mis võib olla osa tärklise molekuli ja silumisel reservi.

See etapp lõpeb ka asjaolu, et ajal fotosünteesiprotsessi, neeldub ühe molekuli CO ₂ ja kasutades kolme ATP molekule ja neli H aatomit Geksozofosfat alluvad reaktsioonides pentoosfosfaadi tsükli, mille tulemusena taastamine ribulozofosfata mis võiks ühineda teise molekuliga süsihappe.

Karboksüülimisreaktsioonis, taastumine, taastamine ei saa pidada üksnes konkreetse rakkudesse, kus fotosünteesi toimub. Mis on "ühtne" voona Ka ei saa öelda, sest seal on ikka vahe - kui taastamise protsess kasutab NADPH + H asemel NAD + H.

Ühinemine CO ₂ ribulozodifosfat läbib katalüüs, mis sätestab ribulozodifosfatkarboksilaza. Reaktsioon toode on 3-fosfoglütseraadi, taastumas arvelt NADPH * H2 ja ATP glütseeraldehüüd-3-fosfaadi. Redutseerimine katalüüsivad glütseraldehüüd-3-fosfaadi dehüdrogenaas. Viimast kergesti ümber dihüdroksüatsetoon fosfaati. Moodustamine fruktozobisfosfata. Osa tema molekulide osaleb Regenereerimisprotsessi ribulozodifosfat, sulgedes vältel ning teine osa töötab luua reservi süsivesikute fotosünteesis rakud, st tal on fotosünteesi süsivesikuid.

Valgusenergia on vajalik fosforüülimise ja sünteesi orgaanilisi aineid ja energiat oksüdatsiooni orgaanilised ained on vajalik oksüdatiivse fosforüülimise. Sellepärast taimestik annab elu loomade ja teiste organismide, mis on heterotroofsed.

Fotosüntees taimerakkudes toimub sel viisil. Tema tooted on süsivesikud vajalikud loomine süsinikühendid erinevaid aineid taimestiku maailma, mis on orgaanilise päritoluga.

Orgaaniline lämmastik ainete imenduma tüüpi fotosünteetiliste organismide poolt vähendamise anorgaanilist nitraati ja väävli - vähenemise tõttu sulfaate kuni sulfhüdrüülrühmad aminohapet. Pakub teket valke, nukleiinhappeid, süsivesikutest, kofaktorid on fotosünteesi. Mis on "taldrik" ainete oluline , et taim on juba rõhutatud, kuid teisese sünteesi tooted, mis on väärtuslikud raviained (flavonoidid, alkaloidid, terpeenid, polüfenoolid, steroidid, orgkisloty ja teised), mitte sõna öeldi. Seetõttu ei ole liialdus öelda, et fotosünteesi - võti elu taimede, loomade ja inimeste.