Fotosintesi - x'inhu? istadju ta 'fotosintesi. Termini ta 'fotosintesi

Qatt ħsibt kemm id-dinja ta 'organiżmi ħajjin?! U minħabba kollha li jeħtieġu biex tieħu n-nifs ossiġnu biex jiżviluppaw enerġija u exhale dijossidu tal-karbonju. Jiġifieri dijossidu tal-karbonju - l-kawża ewlenija ta 'dan il-fenomenu, bħala l-kamra misdud. Dan iseħħ meta jkun hemm ħafna nies, u l-kamra għal żmien twil ma tkunx imxandra. Barra minn hekk, is-sustanzi tossiċi timla l-faċilitajiet arja, karozzi privati u t-trasport pubbliku.

Fid-dawl tal-kunsiderazzjonijiet preċedenti, hemm kwistjoni loġiku: kif nistgħu kien għadu ma suffocated, jekk il-ħajja huwa s-sors ta 'dijossidu tal-karbonju velenuż? Salvatur ta 'ħlejjaq ħajjin kollha f'din is-sitwazzjoni jaġixxi bħala fotosintesi. X'inhu l-proċess u dak li huwa neċessità tagħha?

Riżultat tagħha - Bilanċ ta 'dijossidu tal-karbonju u saturazzjoni ta' ossiġnu ta 'l-arja. Dan il-proċess huwa magħruf biss lir-rappreżentanti tal-flora tad-dinja, hemm pjanti, kif jiġri biss f'ċelloli tagħhom.

Fotosintesi nnifisha - proċedura tassew kumplikat, jiddependi fuq ċerti kondizzjonijiet, u jieħu post f'diversi stadji.

Id-definizzjoni

Skont id-definizzjoni xjentifika, sustanzi organiċi fil -kors ta 'fotosintesi huma maqluba organiku fuq livell ċellulari, organiżmi autotrophic minħabba l-espożizzjoni għad-dawl xemx.

Li wieħed jgħid lingwaġġ aktar jinftiehem, fotosintesi huwa proċess li fih iseħħ dan li ġej:

1. L-impjant huwa saturati ma 'umdità. Is-sors ta 'umdità jista' jkun l-ilma jew mill-arja tropikali niedja ħamrija.
2. Dan iseħħ reazzjoni klorofilla (sustanza speċifika li tinsab fl-impjant) l-effett ta 'enerġija solari.
3. Edukazzjoni ikel flora essenzjali li dawn jipproduċu fuq tagħhom stess ma jkunux jistgħu mod heterotrophic, filwaqt li huma stess huma manifattur tagħha. Fi kliem ieħor, l-impjanti huma mitmugħa mill-fatt li huma stess jipproduċu. Dan huwa r-riżultat ta 'fotosintesi.

pass wieħed

Prattikament kull impjant fih materjal aħdar, li bih jista 'jassorbi dawl. Din is-sustanza ma tkunx aktar minn klorofilla. Lokazzjoni tagħha - chloroplasts. Iżda l-chloroplasts jinsabu fil-zokk tal-pjanta u l-frott tagħha. Iżda speċjalment komuni fin-fotosintesi weraq natura. Peress li l-aħħar huwa pjuttost sempliċi fl-istruttura tagħha u għandu erja tal-wiċċ relattivament kbir, li jfisser li l-volum ta 'enerġija meħtieġa għall-okkorrenza ta salvatur tal-proċess se jkun ħafna aktar.

Meta dawl hija assorbita mill-klorofilla, l-aħħar fi stat ta 'eċċitament, u l-wegħdiet tagħhom ta' enerġija trasferiti għal molekuli organiċi oħra tal-pjanta. L-akbar numru ta 'din l-enerġija tmur proċess parteċipanti fotosintesi.

It-tieni pass

Fotosintesi Edukazzjoni fit-tieni stadju ma teħtieġx il-parteċipazzjoni tad-dinja. Din tikkonsisti fil-formazzjoni ta 'bonds kimiċi ma' l-użu tad-diossidu tal-karbonju velenuż prodotta mill-ilma u piż ta 'arja. Ukoll l-sinteżi tas-sett ta 'sustanzi li jipprovdu l-abbiltà li jgħixu flora. Dawn huma lamtu, il-glukożju.

F'impjanti tali elementi organiċi jaġixxu bħala sors ta 'enerġija għall-partijiet individwali tal-pjanti, filwaqt li tipprovdi l-kors normali tal-proċessi vitali. Dawn is-sustanzi huma prodotti u fawna, li jużaw pjanti għall-ikel. Il-ġisem uman huwa saturati ma 'dawn is-sustanzi permezz tal-ikel, li hija inkluża fid-dieta ta' kuljum.

Liema? Fejn? Meta?

Għas-sustanza organika fil-organiku daru, huwa meħtieġ li jipprovdu kondizzjonijiet xierqa għall fotosintesi. Għal dan il-proċess huwa meħtieġ fl-ewwel post-dawl. Hawnhekk qed nitkellmu dwar il-artifiċjali, u dawl tax-xemx. Natura normalment attività impjant huwa kkaratterizzat mill-intensità tan-nixxiegħa u fis-sajf, jiġifieri, meta jkun hemm bżonn li jirċievu ammont kbir ta 'enerġija solari. ma jista 'jingħad dwar il-pori ħarifa, meta l-dwal huma inqas, jum iqsar. Bħala riżultat, il-weraq dawran isfar, u mbagħad kompletament jaqgħu off. Iżda hekk kif l-ewwel raġġi shine rebbiegħa tax-xemx, jogħla ħaxix aħdar minnufih ikomplu klorofilli attivitajiet tagħha, u se jibda l-iżvilupp attiv tal ossiġnu u oħrajn nutrijenti, li huma natura vitali.

kundizzjonijiet fotosintesi jinkludu mhux biss il-preżenza ta 'dawl ambjentali. Umdità wkoll għandha tkun biżżejjed. Wara kollox, l-impjant jassorbi umdità ewwel, u allura l--reazzjoni jibda bl-enerġija solari. Ir-riżultat ta 'dan il-proċess u huma prodotti nutrizzjoni tal-pjanti.

Huwa biss jekk ikun hemm sustanza fotosintesi aħdar. X'inhu klorofilla, aħna imsemmi hawn fuq. Dawn huma t-tip ta 'konduttur bejn dawl jew l-enerġija solari u l-impjant innifsu, li jiżguraw kors xieraq ta' ħajja u l-attivitajiet tagħhom. sustanzi Green jkollhom dawl tax-xemx assorbiment pluralità kapaċità.

Huwa għandu rwol sinifikanti u ossiġnu. Biex proċess fotosintesi kienet ta 'suċċess, il-pjanti bżonnha ħafna, għaliex kompożizzjoni tiegħu fih biss 0.03% aċidu karboniku. Għalhekk minn 20 000 ^{m3 ta 'arja} jistgħu jiksbu 6 ^m3 aċidu. Huwa l-aħħar ingredjent - materja prima ewlenija għall-glukosju, li mbagħad, hija sustanza meħtieġa għall-ħajja.

Hemm żewġ stadji ta 'fotosintesi. L-ewwel huwa msejjaħ l-dawl, u t-tieni - l-dlam.

Liema mekkaniżmu istadju tad-dawl perkolazzjoni

L-istadju tad-dawl ta 'fotosintesi hu isem ieħor - fotokimiku. Il-parteċipanti prinċipali f'dan fażi huma:

• enerġija solari;
• varji pigmenti.

Bl-ewwel komponent ċar, huwa xemx. Imma x'inhuma l-pigmenti ma jafux kull wieħed. Huma daħlu fl-aħdar, isfar, aħmar jew blu. Biex jinkludu gruppi klorofilli aħdar "A" u "B" sal-isfar u aħmar / blu - phycobilins rispettivament. attività fotokimiku klorofilli biss juru fost il-parteċipanti f'dan l-istadju tal-proċess "A". Il-bqija tappartjeni għall-irwol kumplimentari, l-essenza tagħha - il-ġbir ta 'quanta dawl u t-trasport tagħhom lejn iċ-ċentru ta' fotokimika.

Peress klorofilla mogħnija bl-assorbiment effiċjenti ta 'kapaċità ta' enerġija solari ma 'wavelength partikolari wara sistemi fotokimiċi ġew identifikati:

- fotokimiku ċentru 1 (kwistjoni ħadra "A" grupp) - inklużi fil-700 pigment raġġi jassorbu dawl li t-tul huwa ta 'madwar 700 nm. Dan pigment jappartjeni għar-rwol fundamentali fil-ħolqien ta 'prodotti ta' l-istadju dawl ta fotosintesi.

- fotokimiku ċentru 2 (aħdar grupp sustanza "B") - parti tal-pigment 680 hija inkluża li jassorbi raġġi tad-dawl ta '680 nm fit-tul. Huwa tippossjedi Attur, li jikkonsisti fil-mili funzjonijiet ta 'elettroni mitlufa ċentru fotokimika 1. Dan jinkiseb permezz likwidu idrolisi.

Fil 350 400 molekuli ta 'pigmenti li numru flussi tad-dawl ikkonċentrati fil photosystem 1 u 2 għandhom biss molekula waħda mill-pigment, li hija fotokimikament attiva - chlorophyll grupp "A".

X'qed jiġri?

1. L-enerġija tad-dawl assorbita mill-impjant, għandha effett fuq il-pigment li tinsab fiha 700, li jgħaddi mill-istat normali għal stat ta 'eċitazzjoni. Pigment jitlef elettron, li jirriżulta fi toqba elettroni hekk imsejħa. Barra minn hekk, il-molekula pigment li tilef elettron, jista 'jaġixxi bħala aċċettatur tagħha, jiġifieri, il-parti taċċetta elettroni, u jirritorna l-formola.

2. Il-proċess ta 'dekompożizzjoni fotokimika tal-likwidu fil-ċentru tad-dawl jassorbu pigment 680 photosystem 2. Mad dekompożizzjoni ta' elettroni ffurmati ilma li oriġinarjament aċċettati materjal bħal C550 ċitokromju, u identifikati mill-Q. ittra Imbagħad, mill-elettroni ċitokromu jidħlu t-trasportaturi ta 'ċirkuwiti u huma trasportati għall-ċentru 1 għas-fotokimika jimlew it-toqob e, li hija r-riżultat tal-penetrazzjoni ta 'quanta dawl u l-proċess ta' rkupru tal-pigment 700.

Hemm drabi meta tali molekula gets lura elettron jibqa 'identiku. Dan se jwassal għall-iżolament ta 'enerġija tad-dawl bħala sħana. Iżda kważi dejjem elettron li jkollhom ħlas negattivi, flimkien ma 'proteini speċjali ħadid bil-kubrit u titwettaq fuq waħda mill-ktajjen jew għall-pigment 700 taqa' ċirkwit ieħor vettur u jerġgħu jingħaqdu mal-aċċettatur kostanti.

Fl-ewwel inkarnazzjoni, hemm tip magħluq ċikliku trasport elettroni, fit-tieni - ċikliku.

Iż-żewġ proċessi jonqsu fl-ewwel pass tal-fotosintesi taħt tikkatalizza l-istess katina ta 'trasportaturi elettron. Iżda għandu jiġi nnutat li għall-photophosphorylation tip ċikliku jibdew u jispiċċaw simultanjament jittrasportaw punt CHL, filwaqt li meta t-tranżizzjoni ċikliku jinvolvi trasport sustanza ħadra "B" grupp klorofilla "A".

Karatteristiċi ta 'trasport ċikliku

Fosforilazzjoni ta cyclic imsejħa wkoll photosynthetic. Bħala riżultat ta 'dan il-proċess prodotta l-molekula ATP. Il-bażi ta 'dan huwa t-trasport ta' ritorn wara stadji suċċessivi ftit fl-istat eċċitati elettron fuq il-pigment 700, fejn enerġija hija meħlusa, il-parti li tirċievi fis-sistema ta 'enżimi phosphorylating biex tkompli akkumulazzjoni fil-bonds fosfat tal ATP. Dan huwa, l-enerġija mhux moħlija.

Fosforilazzjoni ta 'cyclic hija r-reazzjoni primarja ta' fotosintesi, ibbażata fuq il-formazzjoni ta 'enerġija teknoloġija kimika fuq chloroplast tilaktoidov uċuħ membrana billi jużaw l-enerġija xemx.

Mingħajr reazzjoni fosforilazzjoni photosynthetic tal assimilazzjoni fil -fażi skur ta 'fotosintesi impossibbli.

Sfumaturi trasport tip noncyclic

Il-proċess jikkonsisti fl-irkupru NADP + u NADPH formazzjoni N *. Il-mekkaniżmu huwa bbażat fuq trasferiment elettroni ferredoxin reazzjoni tagħha ta 'tnaqqis u t-tranżizzjoni sussegwenti għall NADP + b'aktar tnaqqis għal NADP * H.

Bħala riżultat, elettroni li jkunu tilfu pigment 700, elettroni huma rifuż permezz ilma li hu dekompost minn raġġi tad-dawl fil photosystem 2.

passaġġ aċikliċi ta 'elettroni li jiżbokkaw jimplika wkoll fotosintesi dawl titwettaq billi jirreaġixxi flimkien iż-żewġ photosystems, jgħaqqad minnhom katina elettron-trasport. elettroni enerġija tad-dawl jidderieġi l-fluss lura. Waqt it-trasport ta 'ċentru fotokimiku 1 għaċ-ċentru 2 elettroni jitilfu parti mill-enerġija tagħhom minħabba l-akkumulazzjoni bħala potenzjal proton fuq il tilaktoidov wiċċ membrana.

Fil-fażi skur ta 'proċess fotosintesi tal-ħolqien ta potenzjali tat-tip proton fit katina tat-trasport elettron, u l-operazzjonijiet għall-formazzjoni ta ATP fil-kloroplasts hija kważi identika istess proċess fl mitokondrija. Iżda l-karatteristiċi għadhom preżenti. Tilaktoidami f'din is-sitwazzjoni huma l-twist mitokondrija fuq in-naħa ħażina. Din hija r-raġuni prinċipali li l-elettroni u l protoni jimxu permezz tal-membrana fid-direzzjoni opposta relattiv għall-fluss trasferiment fil-membrana mitokondrijali. L-elettroni huma trasportati għal barra, u l-protoni huma akkumulati fl-intern tal-tilaktoidnogo matriċi. Aħħar tieħu biss ħlas pożittiv, u l-tilaktoida membrana ta 'barra - negattiv. Minn dan isegwi li l-passaġġ tat-protoni tip gradjent oppost triqtu lejn mitokondrija.

Fattur ieħor huwa l-pH għoli fil-potenzjal ta 'protoni.

It-tielet karatteristika hija l-preżenza ta 'biss żewġ ktajjen tilaktoidnoy siti konjugazzjoni u bħala konsegwenza l-proporzjon ta' molekuli ta 'ATP li protoni ugwali għal 1: 3.

konklużjoni

Fl-ewwel pass tal-fotosintesi huwa l-interazzjoni ta 'enerġija tad-dawl (neiskusstvennoy artifiċjali u) mill-impjant. Jirreaġixxu għall-raġġi ta 'materja aħdar - klorofilla, li ħafna minnhom hemm previst mill-weraq.

Il-formazzjoni ta 'ATP u NADP * H - ir-riżultat ta' tali reazzjoni. Dawn il-prodotti huma meħtieġa għall-okkorrenza ta 'reazzjonijiet dlam. Konsegwentement, l-istadju tad-dawl - proċess vinkolanti, li mingħajrhom se jkun it-tieni pass - L-dlam.

L-istadju dlam: l-essenza u pekuljaretajiet

fotosintesi skur u r-reazzjoni tagħha huma proċedura dijossidu tal-karbonju sustanza organiku sabiex jiġu akkwistati karboidrati. Implimentazzjoni ta 'dawn ir-reazzjonijiet iseħħu fil-stroma chloroplast u l-parteċipazzjoni attiva tal-prodotti jieħdu l-ewwel pass ta' fotosintesi - dawl.

Fil bbażata dlam mekkaniżmu photosynthetic pass fuq il-proċess ta 'assimilazzjoni ta' dijossidu karboniku (imsejħa wkoll karbossilazzjoni fotokimika, iċ-ċiklu ta 'Calvin), li huwa kkaratterizzat minn ċikliku. Din tikkonsisti fi tliet fażijiet:

1. Karbonazzjoni - CO adeżjoni _2.
2. fażi Restawrativa.
3. Fażi ribulozodifosfat riġenerazzjoni.

Ribulofosfat - zokkor ma 'ħames atomi tal-karbonju - jippresta ruħu għall-proċedura ta' fosforilazzjoni għad-detriment ta 'ATP, u b'hekk jipproduċu ribulozodifosfat li jiġi aktar suġġett għal karbossilazzjoni permezz ta' konnessjoni għall-prodott _CO2 b'sitt karbonju, li istantanjament dekompost b'reazzjoni ma 'molekula ilma, joħolqu żewġ speċi molekulari phosphoglyceric aċidu . Imbagħad l-aċidu għaddejjin restawr komplet fl-implimentazzjoni tar-reazzjonijiet enzimatiċi li fihom tkun meħtieġa l-preżenza ta 'ATP u NADP biex jiffurmaw zokkor għal tliet karbonji - zokkor tliet karbonju, triose jew phosphoglyceraldehyde aldeide. Meta żewġ bħal molekula triose hexose ikkondensat jinkiseb, li jistgħu jkunu parti mill-molekula lamtu u riżerva debugged.

Din il-fażi jispiċċa mill-fatt li waqt il-proċess fotosintesi, hija assorbita mill molekola ta 'CO ₂ u l-użu tliet molekuli ATP u erba' atomi H Geksozofosfat amenabbli għal-reazzjonijiet taċ-ċiklu fosfat pentose, li jirriżulta fl ribulozofosfata riġenerazzjoni li jistgħu jerġgħu jingħaqdu mal molekula ieħor ta 'aċidu karboniku.

reazzjoni karbossilazzjoni, l-irkupru, riġenerazzjoni ma jistax jitqies biss għall-ċelloli speċifiċi fejn fotosintesi sseħħ. Dak huwa "uniformi" proċessi fluss, wisq, ma jistgħux jgħidu, għaliex għad hemm differenza - meta l-proċess ta 'rkupru użi NADPH + H aktar milli NAD + H.

Adeżjoni CO ₂ ribulozodifosfat jgħaddi katalisi, li jipprovdi ribulozodifosfatkarboksilaza. Il-prodott tar-reazzjoni huwa 3-phosphoglycerate, jirkupraw għad-detriment ta 'NADPH * H2 u ATP biex glyceraldehyde-3-phosphate. Il-proċess tat-tnaqqis hija kkatalizzata mill glyceraldehyde dehydrogenase 3-phosphate. L-aħħar huwa faċilment konvertit fil fosfat dihydroxyacetone. Il fruktozobisfosfata formazzjoni. Parti mill molekuli tagħha huwa involut fil-proċess ta 'riġenerazzjoni ribulozodifosfat, l-għeluq iċ-ċiklu, u t-tieni parti tkun operata biex toħloq karboidrati riserva fiċ-ċelluli photosynthetic, jiġifieri hija għandha l-fotosintesi ta' karboidrati.

enerġija tad-dawl hija meħtieġa għall fosforilazzjoni u sinteżi ta 'sustanzi organiċi, u l-enerġija ta' ossidazzjoni ta 'sustanzi organiċi hija meħtieġa għall fosforilazzjoni ossidattiv. Huwa għalhekk li l veġetazzjoni jipprovdi ħajja għall-annimali u organiżmi oħra li huma heterotrophic.

Fotosintesi fiċ-ċelluli tal-pjanti iseħħ b'dan il-mod. Prodotti tagħha huma karboidrati meħtieġa għall-ħolqien ta skeletri karbonju varjetà ta 'sustanzi ta' flora tad-dinja li huma ta 'oriġini organika.

Is-sustanzi tat-tip organo-nitroġenu huma assimilati f'organiżmi fotosintetiċi minħabba t-tnaqqis ta 'nitrati inorganiċi, u kubrit - minħabba t-tnaqqis tas-sulfati għal gruppi sulfhydryl ta' amino acids. Jipprovdi l-formazzjoni ta 'proteini, aċidi nuklejċi, lipidi, karboidrati, cofactors jiġifieri l-fotosintesi. X'inhu sustanzi "assortiti" huwa ta 'importanza vitali għall-impjanti, diġà ġie enfasizzat, iżda ma ġietx imsemmija kelma dwar prodotti ta' sinteżi sekondarja, li huma sustanzi mediċinali siewja (flavonoids, alkalojdi, terpeni, polifenoli, sterojdi, aċidi organiċi u oħrajn). Konsegwentement, mingħajr eżaġerazzjoni, nistgħu ngħidu li l-fotosintesi hija r-rahan tal-ħajja tal-pjanti, l-annimali u n-nies.