Fotosyntéza - co to je? fáze fotosyntézy. Podmínky fotosyntézy

Už jste se někdy nad tím, jak moc se svět živých organismů?! A protože vše, co potřebují dýchat kyslík s rozvojem výroby energie a vydechovat oxid uhličitý. Konkrétně oxid uhličitý - hlavní příčinou tohoto jevu, jako dusné místnosti. To nastane, když tam je spousta lidí, a místnost na dlouhou dobu se nevysílal. Kromě toho toxické látky vyplnění vzduchové zařízení, vlastní autem i veřejnou dopravou.

S ohledem na výše uvedené je logická otázka: jak můžeme ještě dusil, je-li celý život je zdrojem jedovatého oxidu uhličitého? Zachránce všech živých bytostí v tomto případě působí jako fotosyntéza. Co je to je proces, a jaká je jeho nutnost?

Jejím výsledkem - bilance oxidu uhličitého a nasycení kyslíkem ve vzduchu. Tento proces je znám pouze zástupci flóry světa, tam jsou rostliny, jako je tomu pouze ve svých celách.

Fotosyntéza sám - velmi složitý postup, v závislosti na určitých podmínkách, a probíhá v několika fázích.

definice

Podle vědecké definice, organické látky v průběhu fotosyntézy jsou převedeny na organický na buněčné úrovni, autotrofní organismy v důsledku vystavení slunci.

Chcete-li tedy více srozumitelného jazyka, fotosyntéza je proces, při kterém dojde k následujícímu:

1. Rostlina je nasycen vlhkostí. Zdrojem vlhkosti může být voda nebo z půdy vlhkého tropického vzduchu.
2. To nastane, chlorofylu reakce (specifická látka, která je obsažena v rostlině) vliv solární energie.
3. Vzdělávání zásadní flóry jídlo, které oni produkují samy o sobě nejsou schopny heterotrofní způsobem, zatímco oni sami jsou jeho výrobce. Jinými slovy, rostliny jsou krmena tím, že samy o sobě produkují. To je výsledkem fotosyntézy.

První krok

Prakticky každá rostlina obsahuje zelený materiál, podle kterého může absorbovat světlo. Tato látka není víc než chlorofylu. Jeho poloha - chloroplasty. Ale chloroplasty jsou umístěny v stonku rostliny a jejich plody. Ale především běžné v přírodě listu fotosyntézy. Vzhledem k tomu je tento poměrně jednoduchý ve své struktuře a má relativně velkou plochu povrchu, což znamená, že objem energie nutné pro výskyt zachránce procesu bude mnohem více.

Je-li světlo absorbované chlorofylu, druhý ve stavu vzrušení, a jejich energie slibuje převedeny na jiné organické molekuly rostliny. Největší počet těchto energií jde účastníci fotosyntézy proces.

Druhý krok

Fotosyntéza vzdělávání na druhém stupni nevyžaduje účast na světě. To spočívá v tvorbě chemických vazeb s použitím jedovatého oxidu uhličitého, z vody a množství vzduchu. Také syntéza sady látek, které poskytují schopnost žít flóru. Ty jsou škrob, glukóza.

V rostlinách takové organické prvky působí jako zdroj energie pro jednotlivé části rostliny, a zároveň poskytuje normální průběh důležitých procesů. Tyto látky jsou vyráběny a fauna, kteří používají zařízení pro jídlo. Lidské tělo je nasycen těchto látek prostřednictvím potravin, který je zahrnut do denní stravy.

Co? Kde? Kdy?

K organické látky v organické ukázalo, že je nezbytné zajistit vhodné podmínky pro fotosyntézu. Pro tento proces je nutné v první řadě světlo. Hovoříme o umělé, a slunečním zářením. Přírodní obvykle rostlina aktivita je charakterizována intenzitou jara a léta, který je, když je potřeba získat velké množství sluneční energie. Nelze říci o podzimního póru, když světla jsou méně, kratší den. Jako výsledek, listy žloutnou a poté zcela odpadnout. Ale jakmile první jarní lesk sluneční paprsky, zelené trávy stoupá okamžitě obnovit svou činnost chlorofyly a začne aktivně vývoj kyslíku a dalších živin, které jsou životně důležité přírodě.

fotosyntézy podmínky zahrnují nejen přítomnost okolního světla. Vlhkost také by mělo stačit. Koneckonců, rostlina absorbuje vlhkost první, a pak se reakce začíná solární energie. Výsledkem tohoto procesu a jsou rostlinné produkty výživy.

Pouze v případě, že je zelená hmota fotosyntéza. Co je to chlorofyl, výše zmíněné my. Jedná se o druh vodiče mezi světlem a solární energie a samotné rostliny a zajistit řádný průběh jejich života a aktivit. Zelené látky mají absorpční kapacitu plurality slunečnímu záření.

To hraje významnou roli a kyslík. Fotosyntéze proces byl úspěšný, rostliny potřebují to hodně, protože jeho složení obsahuje pouze 0,03% kyselinu uhličitou. Proto z 20 000 m ³ vzduchu může dostat 6 ^m3 kyseliny. To je druhá složka - primární surovinou pro glukózu, což je látka, nezbytné pro život.

Existují dvě fáze fotosyntézy. První se nazývá světlo, a druhá - Temná.

Jaký mechanismus filtrace světla etapa

Světlo fáze fotosyntézy je jiný název - fotochemický. Hlavními účastníky v této fázi jsou:

• sluneční energie;
• Různé pigmenty.

S první složkou jasné, že je sluneční světlo. Ale co jsou pigmenty neznají. Přicházejí v zelené, žluté, červené nebo modré. Pro zahrnutí zelené chlorofylů skupiny „A“ a „B“ do žluté a červené / modré - phycobilins resp. Fotochemické aktivita chlorofyly pouze vykazují mezi účastníky v této fázi procesu „A“. Zbytek patří do komplementární roli, jehož podstatou - sběr světelného kvanta a jejich přepravy do centra fotochemického.

Vzhledem k tomu, chlorofyl obdařen kapacity účinnou absorpci sluneční energie s konkrétní vlnové délky po fotochemické systémy byly označeny:

- Fotochemický centrum 1 (zelený ohledu skupina „A“) - zahrnuty do 700 pigmentových absorbující světelné paprsky, jejichž délka je přibližně 700 nm. Tento pigment patří k zásadní roli při tvorbě produktů světelného fáze fotosyntézy.

- Fotochemický centrum 2 (zelená látka skupina „B“) - část pigmentu je součástí 680, který absorbuje světelné paprsky z 680 nm na délku. Patří mu herec, který spočívá v plnění funkce elektronů ztracených fotochemický střed 1. Toho je dosaženo prostřednictvím hydrolýzy kapaliny.

V 350- 400 molekul pigmentů, které koncentrované světelné toky v fotosystému 1 a 2 mají pouze jednu molekulu pigmentu, který je fotochemicky aktivní - chlorofylu skupina „A“.

Co se děje?

1. Světelná energie absorbována rostlinou, má vliv na pigmentu v ní obsažené 700, která prochází od normálního stavu do stavu buzení. Pigment ztrácí elektron, což vede k tak zvané elektronové díry. Dále je pigment molekula, která ztratila elektron, mohou působit jako jeho akceptoru, tj strana přijímá elektrony, a vrátí formulář.

2. Způsob podle fotochemického rozkladu kapaliny ve středu světlo absorbujícího pigmentu 680 fotosystému 2. Po rozkladu vody vytvořené elektrony, které původně jsou přijímány materiálu, jako je cytochrom C550, a označen písmenem Q. Poté, cytochromu elektronů vstoupit nosiče obvodu a jsou přepravovány do centra 1 pro fotochemické vyplnit otvorů e, který je výsledkem průniku světelných kvant a procesu obnovy pigmentu 700.

Jsou případy, kdy taková molekula se vrátí elektron zůstává stejná. To povede k izolaci světelné energie ve formě tepla. Ale téměř vždy elektron má záporný náboj, spolu se speciálními železa síru bílkovin, se provádí na jednom z řetězců nebo k pigmentu 700 spadá do jiného vektoru obvodu a smířen s konstantním akceptorem.

V prvním provedení je cyklický transport elektronů uzavřený typ, ve druhé - cyklická.

Oba procesy poklesne v prvním kroku fotosyntézy za katalyzování stejný řetězec elektronových nosičů. Je však třeba poznamenat, že pro cyklický typ fotofosforylace začínají a končí současně dopravu CHL bod, zatímco je-li cyklickou přechod zahrnuje přepravu látek, zeleným, skupinu „B“ chlorofylu „A“.

Rysy cyklického transportu

Fosforylace cyklických také volal fotosyntetických. V důsledku tohoto procesu produkoval ATP molekulu. Základem toho je zpětný transport po několika po sobě jdoucích fází v elektronovém excitovaného stavu na pigment 700, přičemž se uvolňuje energie, přijímací část ve fosforylující enzymového systému k dalšímu hromadění v fosfátových vazeb ATP. To znamená, že energie není rozptýlena.

Fosforylace cyklických je primární reakční fotosyntézy, založený na tvorbě chemické technologie energie na chloroplast tilaktoidov membránových ploch pomocí sluneční světlo energie.

Bez fotosyntetické fosforylační reakce asimilace v temné fázi fotosyntézy nemožné.

Nuance přepravovat necyklický typ

Proces spočívá v získání NADP + a NADPH Příprava N *. Tento mechanismus je založen na přenosu elektronů ferredoxin jeho redukční reakce a následné přechod na NADP + s další snížení na NADP * H.

Výsledkem je, že elektrony, které ztratily pigment 700, elektrony se doplňují do vody, která se rozkládá od světelných paprsků v fotosystému 2.

Acyklické dráha elektronů, které vyplývají také znamená světlo fotosyntéza se provádí reakcí dohromady dva fotosystému, spojuje je elektronový dopravní řetěz. Světelná energie elektronů směruje tok zpět. Během přepravy fotochemického centrum 1 do centra 2 elektrony ztratit část své energie v důsledku nahromadění jako protonové potenciálu na povrchu membrány tilaktoidov.

V temné fázi fotosyntézy procesu vytváření protonové typu potenciál elektronový dopravní řetěz, a operace pro tvorbu ATP v chloroplastech je téměř identická se stejným způsobem v mitochondriích. Ale vlastnosti jsou stále přítomny. Tilaktoidami v této situaci jsou mitochondrie twist na špatné straně. To je hlavní důvod, že elektrony a protony se pohybují přes membránu v opačném směru vzhledem k proudu přenosového v mitochondriální membrány. Elektrony jsou přepravovány na vnější straně, a protony je sbírána do vnitřku tilaktoidnogo matrice. Poslední trvá jen kladný náboj, a vnější membrány tilaktoida - negativní. Z toho vyplývá, že cesta protonového gradientu typu opačné cestě do mitochondrií.

Dalším rysem je vysoká hodnota pH v potenciálu protonů.

Třetím znakem je přítomnost pouze ze dvou řetězců tilaktoidnoy konjugačních míst a v důsledku poměru molekul ATP na protonů se rovná 1: 3.

závěr

V prvním kroku fotosyntézy je interakce světelné energie (umělé a neiskusstvennoy) z rostliny. Reagují na sluneční paprsky zelené hmoty - chlorofylu, z nichž většina je obsažena v listech.

Tvorba ATP a NADP * H - výsledek takové reakce. Tyto produkty jsou nezbytné pro výskyt tmavých reakcí. V důsledku toho je světlo stupeň - postup vázání, bez kterých bude druhý krok - tmě.

Tmavá fáze: podstata a zvláštnosti

Tmavě fotosyntéza a jeho reakce jsou oxid uhličitý postup organická látka se získá sacharidy. Realizace těchto reakcí nastává v chloroplastu stroma a aktivní účast produktů první krok fotosyntézy - světlo.

V kroku tmavé založené fotosyntetické mechanismu na procesu asimilace oxidu uhličitého (také nazývaný fotochemická karboxylaci, Calvin cyklu), který je charakterizován tím, cyklické. Skládá se ze tří fází:

1. Carbonation - přistoupení CO _2.
2. Výplňový materiál fáze.
3. regenerační fáze ribulozodifosfat.

Ribulofosfat - cukry s pěti atomy uhlíku, - hodí pro řízení fosforylace na úkor ATP, čímž se vytváří ribulozodifosfat, který se dále podrobí karboxylace připojením k produktu CO ₂ s šesti atomů uhlíku, který se okamžitě rozloží reakcí s molekuly vody, vytvoření dvou molekulárních druhů kyseliny phosphoglyceric , Potom se kyselina prochází kompletní obnovu při provádění enzymatických reakcí, pro které vyžaduje přítomnost ATP a NADP tvoří cukr tři atomy uhlíku - tři-uhlík cukru, triose nebo aldehyd phosphoglyceraldehyde. Pokud je získán dva takové triose kondenzované hexóza molekula, která může být částí molekuly škrobu a ladit rezervy.

Tato fáze končí tím, že v průběhu procesu fotosyntézy, je absorbována jedné molekuly CO ₂ a pomocí tří ATP molekul a čtyři atomy vodíku Geksozofosfat přístupný reakcích pentózofosfátovém cyklu, což vede k regeneračním ribulozofosfata, které mohou být spojeni se další molekulou kyseliny uhličité.

Karboxylace reakce, využití, regenerace nemůže být považována pouze za specifických buněk, kde fotosyntéza probíhá. Co je to „jednotné“ procesy proudění, také nelze říci, protože stále existuje rozdíl - když se proces obnovy využívá NADPH + H spíše než NAD + H.

Přírůstkové CO ₂ ribulozodifosfat prochází katalýzy, který poskytuje ribulozodifosfatkarboksilaza. Reakční produkt je 3-fosfoglycerát, zotavuje na úkor NADPH * H2 a ATP na glyceraldehyd-3-fosfát. Proces snižování je katalyzován glyceraldehyd 3-fosfát dehydrogenázy. Ten se snadno převede na dihydroxyacetonfosfát. Tvorba fruktozobisfosfata. Část jejích molekul je zapojen do procesu regenerace ribulozodifosfat, uzavření cyklu, a druhá část je provozována vytvořit rezervní sacharid ve fotosyntetických buňkách, to znamená, že má fotosyntézu sacharidů.

Světelná energie je vyžadován pro fosforylaci a syntézu organických látek, a je zapotřebí energie oxidaci organických látek, pro oxidativní fosforylace. To je důvod, proč vegetace poskytuje život zvířat a dalších organismů, které jsou heterotrofní.

Fotosyntéza v rostlinných buňkách probíhá tímto způsobem. Její produkty jsou sacharidy potřebné pro vytvoření uhlíkové kostry různých látek rostlin na světě, které jsou organického původu.

Organické dusíkaté látky absorbuje v typu fotosyntetických organismech redukcí anorganického dusičnanu, a síry, - vzhledem k redukci síranů na sulfhydrylové skupiny aminokyselin. Poskytuje tvorbu proteinů, nukleových kyselin, lipidů, sacharidů, kofaktory je fotosyntéza. Co je to „talíř“ látek důležitých pro závod již bylo zdůrazněno, ale na sekundárním syntézy produktů, které jsou cenné léčivé látky (flavonoidy, alkaloidy, terpeny, polyfenoly, steroidy, orgkisloty a další), a to slovo bylo řečeno. Proto se bez nadsázky říci, že fotosyntéza - klíč k životu rostlin, zvířat a lidí.