Fotosintēze - kas tas ir? posms fotosintēzes. Noteikumi fotosintēzes

Vai jums kādreiz prātoju, cik daudz pasaulē dzīvo organismu?! Un tāpēc, ka viss, kas nepieciešams, lai elpot skābekli, lai attīstītu enerģijas un izelpot oglekļa dioksīdu. Proti oglekļa dioksīds - galvenais šā fenomena cēlonis, kā aizlikts telpā. Tas notiek tad, kad ir daudz cilvēku, un telpa ilgstoši netiek attēlot. Turklāt, toksiskas vielas, aizpildiet gaisa telpas, privāto auto un sabiedrisko transportu.

Ņemot vērā iepriekš minēto, ir loģisks jautājums: kā mēs vēl nebija elpas, ja visa dzīve ir avots indīgu oglekļa dioksīda? Pestītājs visu dzīvo būtņu šajā situācijā darbojas kā fotosintēzi. Kas ir ir process, un to, kas ir tās nepieciešamība?

Tās rezultāts - bilances oglekļa dioksīda un skābekļa piesātinājumu gaisā. Šis process ir pazīstams tikai pārstāvji no floras pasaules, ir augi, kas notiek tikai savās šūnās.

Fotosintēzes pati - ārkārtīgi sarežģīta procedūra, atkarībā no konkrētiem apstākļiem, un notiek vairākos posmos.

Šī definīcija

Saskaņā ar zinātnisko definīciju, organiskās vielas , kas gaitā fotosintēzes tiek konvertētas organiska šūnu līmenī, Autotrofisks organismi dēļ iedarbības saules gaismā.

Teikt saprotamāku valodu, fotosintēzes ir process, kurā notiek šādi:

1. Iekārta ir piesātināts ar mitrumu. No mitruma avots var būt ūdens vai augsnes mitrā tropu gaisu.
2. Tas notiek hlorofila reakciju (vielas, kas ir ietverta augu) efektu saules enerģiju.
3. Izglītība būtiski flora pārtiku, ka viņi ražo paši nespēj heterotrofajām veidā, kamēr viņi paši ir tās ražotājs. Citiem vārdiem sakot, augi tiek baroti ar to, ka viņi paši ražo. Tas ir rezultāts fotosintēzes.

Step One

Gandrīz katrs augs satur zaļo materiālu, ar kuru tā var absorbēt gaismu. Šī viela ir ne vairāk kā hlorofila. Tās atrašanās vieta - hloroplastos. Bet hloroplastos atrodas auga stumbra un tā augļiem. Bet īpaši izplatīta dabas lapu fotosintēzi. Tā kā pēdējais ir diezgan vienkāršs, tās struktūra un ir samērā liela platība, kas nozīmē, ka enerģijas apjoms nepieciešamo rašanos glābējs process būs daudz vairāk.

Kad gaismas absorbē hlorofila, tā stāvoklī uztraukums, un to enerģijas solījumi nodoti citām organiskām molekulām auga. Lielākais skaits šādu enerģiju iet dalībnieki fotosintēzes procesā.

Step divi

Fotosintēzes izglītības otrajā posmā neprasa dalību pasaules. Tas sastāv veidošanos ķīmisko saišu ar izmantošanu indīgs oglekļa dioksīda, kas ražota no ūdens un gaisa masas. Arī sintēze kopu vielas, kas nodrošina iespēju dzīvot floru. Tie ir ciete, glikoze.

Augos šie organiskie elementi darbojas kā enerģijas avotu atsevišķām daļām auga, vienlaikus nodrošinot normālu dzīvības procesiem. Šīs vielas tiek ražotas un fauna, kas izmanto augus pārtikai. Cilvēka ķermenis ir piesātināta ar šīm vielām ar pārtiku, kas ir iekļautas ikdienas uzturā.

Kas? Kur? Kad?

Uz organiskās vielas organiskais kļuva, tas ir nepieciešams, lai nodrošinātu piemērotus apstākļus fotosintēzi. Šim procesam ir nepieciešama pirmajā vietā gaisma. Mēs runājam par mākslīgo, un saules gaismas. Daba parasti augu aktivitāti raksturo intensitāte pavasarī un vasarā, kas ir, ja ir nepieciešams, lai saņemtu lielu daudzumu saules enerģiju. Nevar teikt par rudens poru, kad gaismas ir mazāk, īsākā diena. Tā rezultātā, lapas kļūst dzeltenas, un pēc tam pilnīgi nokrist. Bet tiklīdz pirmajiem pavasara spīdēt saules stariem, zaļa zāle pieaugums nekavējoties atsākt savas aktivitātes Hlorofilus, un sāks aktīvi attīstīt skābekļa un citu barības vielu, kas ir ļoti svarīgi daba.

fotosintēzes nosacījumi ietver ne tikai klātbūtni apkārtējās gaismas. Mitruma arī būtu pietiekami. Galu galā, tad augs absorbē mitrumu, pirmkārt, un tad reakcija sākas ar saules enerģiju. Šī procesa rezultātā, un ir augu barošanas produkti.

Tikai tad, ja ir zaļā viela fotosintēze. Kas ir hlorofila, mēs minēts iepriekš. Tie ir sava veida diriģents starp gaismas un saules enerģiju un pašu augu, nodrošinot pareizu kursu viņu dzīvi un darbību. Green vielām ir absorbcijas spēju liels daudzums saules gaismas.

Tā ir nozīmīga loma un skābekli. Lai fotosintēzes process bija veiksmīgs, augi to daudz ir nepieciešams, jo tās sastāvs ir tikai 0,03% ogļskābi. Līdz ar to no 20 000 m ³ gaisa var iegūt 6 m ³ skābi. Tā ir tā sastāvdaļa - galvenais izejvielu glikozi, kas savukārt, ir viela, nepieciešams dzīvei.

Ir divi posmi fotosintēzi. Pirmā sauc gaisma, un otrs - tumsā.

Kas mehānisms izkāšana gaisma skatuve

Gaisma posms fotosintēzes ir cits nosaukums - fotoķīmisko. Galvenie dalībnieki šajā posmā ir:

• saules enerģija;
• dažādi pigmenti.

Ar pirmo komponentu skaidrs, tas ir saules gaisma. Bet kas ir pigmenti nezinu katrā. Tie nāk zaļā, dzeltenā, sarkanā vai zilā krāsā. Lai iekļautu zaļo Hlorofilus grupas "A" un "B" uz dzeltenā un sarkanā / zilā - phycobilins attiecīgi. Fotoķīmisko aktivitāti tikai Hlorofilus izstādi starp dalībniekiem šajā procesa stadijā "A". Pārējais pieder papildinošo lomu, kura būtība - Par gaismas kvantu savākšanas un to transporta centram fotoķīmiskos.

Tā hlorofila apveltīts ar jaudu efektīvai apgūšanai saules enerģijas ar konkrētu viļņa garumu šādā fotoķīmisko sistēmām ir identificētas:

- fotoķīmisko centrs 1 (zaļš neatkarīgi no tā, "A" grupa) - iekļauti 700 pigmenta absorbējot gaismas staru, kuru garums ir aptuveni 700 nm. Šis pigments pieder būtisko lomu izveidi produktu vieglā stadijā fotosintēzi.

- fotoķīmisko centrs 2 (zaļš viela grupa "B") - daļa no pigmenta 680 ir iekļauts, kas absorbē gaismas starus 680 nm garumā. Viņam pieder aktieris, kas nozīmē aizpildot funkcijas elektronu zaudēto fotoķīmisko centra 1. Tas tiek panākts, izmantojot hidrolīzes šķidruma.

Pie 350- 400 molekulām pigmentu ka koncentrētā gaismas plūsmas 1 2 fotosistemas un kam ir tikai viena molekula ir pigments, kas ir fotoķīmiski aktīvs - hlorofila grupa "A".

Kas notiek?

1. gaismas enerģija, ko absorbē augu, ir ietekme uz pigmenta tajā 700 ietverto, kas iet no normālā stāvoklī uz stāvokli ierosmes. Pigmenta zaudē elektronu, kā rezultātā tā saukto elektronu caurumu. Turklāt, pigmenta molekulas, kas ir zaudējusi elektrons, var darboties kā tā pieņēmēja, ti, puse piekrīt elektroni, un veidlapu atpakaļ.

2. fotoķīmiskā sadalīšanās šķidruma centrā gaismu absorbējošo pigmentā 680 fotosistēmas 2. Pēc sadalīšanās ūdens veido elektroni, kas sākotnēji tiek pieņemts materiālu, piemēram, citohroma C550, un identificētas ar burtu Q. Tad, citohroma elektroni process ievadiet shēmu pārvadātājus un tiek transportēti uz centru 1 par fotoķīmiskos aizpildīt caurumus e, kas ir rezultāts iekļūšanu gaismas kvantu un atgūšanas procesā pigmenta 700.

Ir reizes, kad šāds molekulas saņem atpakaļ elektronu paliek identiski. Tas novedīs pie izolāciju gaismas enerģiju, kā siltumu. Bet gandrīz vienmēr ir elektrons, kam ir negatīvs lādiņš, kopā ar speciālām dzelzs-sēra proteīniem un tā tiek veikta vienā no ķēdes vai pret pigmenta 700 iekrīt citā vektoru ķēdes un apvienoties ar konstantu akceptoru.

Pirmajā variantā, ir ciklisks elektronu transporta slēgta tips, otrajā - Cikliskie.

Abi procesi kritums pirmajā solī fotosintēzes saskaņā paātrināt to pašu ķēdi elektronu pārvadātāju. Taču jāatzīmē, ka cikliskā tipa photophosphorylation sākas un beidzas vienlaicīgi transportēšanai CHL punkts, bet tad, kad cikliskā pāreja saistīta transportējot vielu zaļo "B" grupai hlorofila "A".

Iezīmes Cikliskās transporta

Fosforilēšanos cikliska sauc arī fotosintēzes. Kā rezultātā šī procesa ražots ATP molekulu. Pamatā tas ir atgriešanās transporta pēc pāris secīgiem posmiem elektronu ierosinātā stāvokļa uz pigmenta 700, kur enerģija tiek atbrīvota, saņemošā daļa no fosforilēšanas enzīmu sistēmu uz turpmāku uzkrāšanos fosfātu obligācijas ATP. Tas nozīmē, ka enerģija nav izkliedētas.

Fosforilēšanos cikliska ir galvenais reakcija fotosintēzes, pamatojoties uz veidošanos ķīmisko tehnoloģiju enerģiju uz hloroplasta tilaktoidov membrānas virsmu, izmantojot saules gaismas enerģiju.

Bez fotosintēzes fosforilēšanos reakcijas asimilāciju tumšajā posmā fotosintēzes neiespējamu.

Nianses transporta noncyclic veidu

Šis process sastāv atgūt NADP + un NADPH veidošanos n *. Mehānisms balstās uz elektronu nodošanu ferredoxin tās reducēšanas reakcijas un vēlāk pārietu uz NADF + ar turpmāku samazināšanu līdz NADP * H.

Kā rezultātā, elektroniem, kas ir zaudējuši pigmenta 700, elektroni tiek papildināti ar ūdeni, kas sadalījās pa gaismas staru fotosistēmas 2.

Acikliska path of elektroniem, kas plūst nozīmē arī gaismas fotosintēzes tiek veikts, reaģējot kopā abas photosystems, kas savieno tos elektronu transporta ķēdē. Gaismas enerģijas elektroni novirza plūsmu atpakaļ. transporta fotoķīmiskā centra 1. līdz centram laikā 2 elektroni zaudē daļu savas enerģijas dēļ uzkrāšanos kā protonu potenciāls uz membrānu virsmas tilaktoidov.

Šajā tumšajā posmā fotosintēzes procesā radot protonu tipa potenciālu elektronu transporta ķēdē, un darbībām ar veidošanos ATP ka hloroplastu ir gandrīz identisks ar pašu procesu mitohondrijos. Bet funkcijas joprojām ir klāt. Tilaktoidami šajā situācijā ir mitohodriji vērpjot nepareizajā pusē. Tas ir galvenais iemesls, ka elektroni un protoni pārvietoties pa membrānu pretējā virzienā attiecībā pret pārskaitījuma plūsmu mitohondriju membrānu. Elektroni tiek transportēti uz ārpusi, un protonu tiek uzkrāti iekšpusē matricas tilaktoidnogo. Pēdējā aizņem tikai pozitīvo lādiņu, un ārējās membrānas tilaktoida - negatīva. No tā izriet, ka ceļš protonu gradienta veida pretējā ceļā uz mitohondrijos.

Vēl viena iezīme ir augsts pH potenciālam protonu.

Trešā iezīme ir tikai divu ķēžu tilaktoidnoy konjugācijas vietas, un līdz ar to arī attiecība molekulu ATP uz protonu, kas vienāds ar 1: 3.

secinājums

Pirmajā solī fotosintēzes ir mijiedarbība ar gaismas enerģiju (mākslīgais un neiskusstvennoy) no auga. Reaģē uz stariem zaļo jautājumu - hlorofilu, no kuriem lielākā daļa ir ietverti lapām.

Veidošanos ATP un NADP * H - rezultāts Šādas reakcijas. Šie produkti ir nepieciešami rašanos tumšās reakcijas. Līdz ar gaismas posms - saistošs process, bez kura tā būs otrais solis - tumsā.

Tumšā posms: būtība un īpatnības

Dark fotosintēze un tās reakcija ir oglekļa dioksīds procedūra organiska viela, lai iegūtu ogļhidrātus. Īstenošana šo reakciju notiek ar hloroplasta stromā un aktīva līdzdalība produktiem veikt pirmo soli fotosintēzes - gaismas.

In step tumšā pamatā fotosintētiski mehānisms, asimilācijas oglekļa dioksīda (ko sauc arī fotoķīmiskā karboksilēšanas, Kalvins cikls), kas raksturojas ar cikliska. Tā sastāv no trim posmiem:

1. Karbonātu - pievienošanās CO _2.
2. Atjaunojošas fāze.
3. Fāze reģenerācija ribulozodifosfat.

Ribulofosfat - cukuri ar pieciem oglekļa atomiem, - pakļauj sevi kārtībā fosforilēšanas rēķina ATP, tādējādi radot ribulozodifosfat, kas tālāk tiek pakļauta karboksilēšanas ar savienojumu ar CO ₂ produktu ar vai sešiem oglekļa atomiem, kas uzreiz Sadalījušos reakcijā ar ūdens molekulu, veidojot divu molekulu acid phosphoglyceric . Tad skābes piedzīvo pilnīgu atjaunošanu, īstenojot enzīmu reakcijās, attiecībā uz kuriem nepieciešama klātbūtni ATP un NADF, lai veidotu cukuru trim oglekļa atomiem, - trīs oglekļa cukura, triose vai aldehìda phosphoglyceraldehyde. Kad tiek iegūts divus šādus triose kondensēts hexose molekula, kas var būt daļa no cietes molekulas un debugged rezervi.

Šī fāze beidzas ar to, ka par fotosintēzes procesa laikā, tiek absorbēts ar vienā molekulā CO ₂ un izmantojot trīs ATP molekulas un četrus H atomi Geksozofosfat pakļaujas reakcijām pentose fosfāta cikla, kā rezultātā reģenerācijas ribulozofosfata kas var apvienoties ar molekulu ogļskābe.

Karboksilēšanas reakcija, atgūšana, reģenerāciju nevar uzskatīt vienīgi par konkrētiem šūnās, kur fotosintēze notiek. Kas ir "vienota" plūsmas procesi, arī nevar teikt, jo tur joprojām ir atšķirība - ja atveseļošanās process izmanto NADPH + H nevis NAD + H

Pievienošanās CO ₂ ribulozodifosfat pakļauts katalīze, kas nodrošina ribulozodifosfatkarboksilaza. Reakcijas produkts ir 3-phosphoglycerate, atgūt rēķina NADPH * H2 un ATP līdz glicerīnaldehīds-3-fosfāta. Samazinājumu process katalizē glicerīnaldehīds 3-fosfāta dehidrogenāzes. Pēdējais ir viegli pārvērš dihydroxyacetone fosfāta. Veidošanās fruktozobisfosfata. Daļa no tās molekulas ir iesaistīta reģenerācijas procesā ribulozodifosfat, aizverot ciklu, un otrā daļa darbojas, lai izveidotu rezerves ogļhidrāts fotosintētiskiem šūnās, proti, tas ir fotosintēzi ogļhidrātu.

Light enerģija ir nepieciešama fosforilēšanos un sintēzes organisko vielu, un enerģija oksidējoties organisko vielu ir nepieciešama oksidatīvo fosforilēšanos. Tieši tāpēc veģetācija nodrošina dzīvi dzīvniekiem un citiem organismiem, kas ir heterotrofie.

Fotosintēze augu šūnās notiek šādā veidā. Tās produkti ir ogļhidrāti, kas vajadzīgi, lai izveidotu oglekļa skeletiem dažādu vielu floras pasaulē, kas ir organiskas izcelsmes.

Organiskā slāpekļa vielas uzsūcas tipa fotosintētiskiem organismu, samazinot neorganiskā nitrāta, un sēra - sakarā ar samazinājumu sulfātu līdz sulfhidril- grupām aminoskābēm. Nodrošina veidošanos olbaltumvielu, nukleīnskābju, lipīdu, ogļhidrātu, cofactors ir fotosintēze. Kas ir "plate" vielu dzīvības ražotnei jau ir uzsvērts, bet sekundārās sintēzes produktiem, kas ir vērtīgas ārstnieciskas vielas (flavonoīdus, alkaloīdus, terpēni, polifenolu, steroīdi, orgkisloty un citi), kas nav vārds tika teikts. Tāpēc, nav pārspīlēts teikt, ka fotosintēzi - atslēga uz dzīves augiem, dzīvniekiem un cilvēkiem.