3 FOTOSINTEZĖS ETAPAI IR JŲ CHARAKTERISTIKOS - BIOLOGIJA - 2025

Į fotosintezės etapus galima suskirstyti remiantis saulės augalas gauna sumą. Fotosintezė yra procesas, kurio metu augalai ir dumbliai maitinasi. Šį procesą sudaro šviesos pavertimas energija, reikalinga išgyvenimui.

Skirtingai nuo žmonių, kuriems norint išgyventi reikia išorinių veiksnių, tokių kaip gyvūnai ar augalai, augalai fotosintezės būdu gali sukurti savo maistą. Tai vadinama autotrofine mityba.

Žodis fotosintezė sudarytas iš dviejų žodžių: foto ir sintezė. Nuotrauka reiškia šviesos ir sintezės derinį. Todėl šis procesas tiesiogine prasme virsta maistu. Organizmai, galintys sintetinti medžiagas, kad sukurtų maistą, taip pat augalai, dumbliai ir kai kurios bakterijos yra vadinami autotrofais.

Fotosintezei atlikti reikalinga šviesa, anglies dioksidas ir vanduo. Anglies dioksidas iš oro patenka į augalo lapus per juose esančias poras. Kita vertus, vanduo sugeria šaknis ir juda tol, kol pasiekia lapus, o šviesą sugeria lapų pigmentai.

Šių fazių metu fotosintezės elementai, vanduo ir anglies dioksidas, patenka į augalą, o fotosintezės produktai, deguonis ir cukrus, palieka augalą.

Fotosintezės fazės / etapai

Pirma, šviesos energiją sugeria baltymai, randami chlorofilyje. Chlorofilas yra pigmentas, esantis žaliųjų augalų audiniuose; fotosintezė paprastai vyksta lapuose, ypač audinyje, vadinamame mezofilu.

Kiekvienoje mezofilinio audinio ląstelėje yra organizmai, vadinami chloroplastais. Šie organizmai yra skirti vykdyti fotosintezę. Kiekvienoje chloroplasto grupėje yra struktūros, vadinamos tiroidais, kuriose yra chlorofilo.

Šis pigmentas sugeria šviesą, todėl pirmiausia jis yra atsakingas už pirmąją augalų ir šviesos sąveiką.

Lapuose yra mažos poros, vadinamos stomata. Jie atsakingi už tai, kad angliarūgštė galėtų pasklisti mezofiliniame audinyje, o deguonis galėtų patekti į atmosferą. Taigi, fotosintezė vyksta dviem etapais: šviesos ir tamsioji.

- Šviesioji fazė

Šviesioji ir tamsiosios fazės. „Maulucioni“ iš „Wikimedia Commons“

Šios reakcijos įvyksta tik tada, kai yra šviesos, ir įvyksta tiropatinėje chloroplastų membranoje. Šioje fazėje saulės spinduliuotės energija virsta chemine energija. Ši energija bus naudojama kaip benzinas, kad būtų galima surinkti gliukozės molekules.

Transformacija į cheminę energiją vyksta per du cheminius junginius: ATP, arba molekulę, kuri kaupia energiją, ir NADPH, kuri neša sumažintus elektronus. Būtent šio proceso metu vandens molekulės virsta deguonimi, kurį randame aplinkoje.

Saulės energija virsta chemine energija baltymų komplekse, vadinamame fotosistema. Yra dvi fotosistemos, abi rastos chloroplaste. Kiekvienoje fotosistemoje yra keli baltymai, kuriuose yra molekulių ir pigmentų, tokių kaip chlorofilas ir karotenoidai, mišiniai, kad būtų įmanoma absorbuoti saulės spindulius.

Savo ruožtu fotosistemų pigmentai veikia kaip transporto priemonė energijai nukreipti, nes jie ją perkelia į reakcijos centrus. Kai šviesa pritraukia pigmentą, ji perduoda energiją šalia esančiam pigmentui. Šis netoliese esantis pigmentas taip pat gali perduoti tą energiją kitam šalia esančiam pigmentui ir procesas kartojamas iš eilės.

Šios šviesos fazės prasideda II fotosistemoje. Vandeniui padalinti naudojama šviesos energija.

Šis procesas išskiria elektronus, vandenilį ir deguonį.Elektronai, įkrauti energija, yra pernešami į I fotosistemą, kur išsiskiria ATP. Deguonies fotosintezės metu pirmasis elektronų donoras yra vanduo, o susidaręs deguonis bus atliekos. Anoksigeniškoje fotosintezėje naudojami keli donoro elektronai.

Šviesos fazėje šviesos energija fiksuojama ir laikinai kaupiama cheminėse ATP ir NADPH molekulėse. ATP bus suskaidytas, kad išlaisvintų energiją, o NADPH paaukos savo elektronus, kad anglies dioksido molekulės virstų cukrumi.

- Tamsi fazė

Tamsiuoju etapu anglies dioksidas iš atmosferos sugaunamas taip, kad būtų modifikuotas, kai į reakciją pridedamas vandenilis.

Taigi iš šio mišinio susidarys angliavandeniai, kuriuos augalas naudos kaip maistą. Ji vadinama tamsiąja faze, nes šviesa nėra tiesiogiai būtina, kad ji vyktų. Nepaisant to, kad šviesa nėra būtina, kad šios reakcijos vyktų, šiam procesui reikia ATP ir NADPH, kurie sukurti šviesos fazėje.

Ši fazė įvyksta chloroplastų stromoje. Anglies dioksidas patenka į lapų vidų per chloroplasto stromatą. Anglies atomai naudojami cukrui sudaryti. Šis procesas vykdomas dėka ATP ir NADPH, susiformavusių ankstesnėje reakcijoje.

Tamsios fazės reakcijos

Pirmiausia anglies dioksido molekulė yra sujungta su anglies receptoriaus molekule, vadinama RuBP, gaunant nestabilų 6 anglies junginį.

Iškart šis junginys yra padalintas į dvi anglies molekules, kurios gauna energiją iš ATP ir sukuria dvi molekules, vadinamas BPGA.

Tada vienas elektronas iš NADPH yra sujungtas su kiekviena iš BPGA molekulių ir sudaro dvi G3P molekules.

Šios G3P molekulės bus naudojamos gliukozei sukurti. Kai kurios G3P molekulės taip pat bus naudojamos papildyti ir atkurti RuBP, būtinos ciklui tęsti.

Fotosintezės svarba

Fotosintezė yra svarbi, nes ji gamina maistą augalams ir deguonį. Be fotosintezės neįmanoma sunaudoti daug vaisių ir daržovių, reikalingų žmogaus mitybai. Be to, daugelis žmonių suvartotų gyvūnų negalėjo išgyventi nepamaitinę augalų.

Kita vertus, augalų deguonis yra būtinas visam gyvenimui Žemėje, įskaitant žmones, išgyventi. Fotosintezė taip pat yra atsakinga už deguonies ir anglies dioksido lygio atmosferoje stabilumą. Be fotosintezės gyvybė Žemėje neįmanoma.

Nuorodos

1. Atidarykite „Stax“. Fotosintezės apžvalga. (2012). Ryžių universitetas. Atkurta iš: cnx.org.
2. Farabėjai, MJ. Fotosintezė. (2007). „Estrella Mountain“ bendruomenės koledžas. Atkurta iš: 2.estrellamountain.edu.
3. „Fotosintezė“ (2007). „McGraw Hill“ mokslo ir technologijos enciklopedija, 10-asis leidimas. 13 tomas. Atkurta iš: en.wikipedia.org.
4. Fotosintezės įvadas. (2016). „KhanAcademy“. Atkurta iš: khanacademy.org.
5. „Nuo šviesos priklausomų reakcijų procesai“ (2016). Neribota biologija. Atkurta iš: borderless.com.
6. Berg, J. M., Tymoczko, J. L., ir Stryer, L. (2002). "Priedaišviečiamųjų metalų reagavimo centrų priedai" Biochemija. Atkurta iš: ncbi.nlm.nih.gov.
7. Koningas, RE (1994) „Kalvino ciklas“. Atkurta iš: plantphys.info.
8. Fotosintezė augaluose. FotosintezėŠvietimas. Atkurta iš: photosynthesiseducation.com.
9. „Kas gali nutikti, kai nebus fotosintezės?“ Kalifornijos universitetas, Santa Barbara. Atkurta iš: scienceline.ucsb.edu.