Концепцията за фотосинтеза, къде и какво се случва в светлата фаза на фотосинтеза

Фотосинтезата е набор от процеси на образуване на светлинна енергия в енергията на химичните връзки на органичните вещества с участието на фотосинтетични оцветяващи вещества.

Този тип храна е характерен за растенията, прокариотите и някои видове едноклетъчни еукариоти.

При естествения синтез въглеродът и водата взаимодействат със светлината в глюкозата и свободния кислород:

6CO2 + 6H2O + светлинна енергия → C6H12O6 + 602

Modern Plant Physiology разбира под функцията терминът фотосинтеза photoautotrophic който е комбинация от абсорбционните процеси, трансформация и прилагане на светлинна енергия кванти nonspontaneous в различни реакции, включително превръщане на въглероден диоксид за органичен материал.

фаза

Хлорпластите се пълнят с безцветна строма и се пропускват с ламели, които, когато се комбинират помежду си, образуват тилакоиди. В тях се осъществява фотосинтезата. Самите цианобактерии са хлоропласти, така че апаратът за естествен синтез в тях не е изолиран в отделен органел.

светлина

Първата фаза на фотосинтеза характеризиращ се с образуването на високоенергийни продукти, които са АТР, клетъчен източник на енергия и NADP, редуциращ агент. В края на етапа кислородът се образува като страничен продукт. Светлината е задължително със слънчева светлина.

Процесът на фотосинтеза се осъществява в мембраните на тилакоидите с участието на протеини за трансфер на електрони, АТР синтетаза и хлорофил (или друг пигмент).

Функционирането на електрохимичните вериги, през които се прехвърлят електрони и частично водородни протони, се образува в сложни комплекси, образувани от пигменти и ензими.

Описание на процеса на леката фаза:

1. Когато слънчевата светлина удари листните пластини на растителните организми, хлорофилните електрони се възбуждат в структурата на плочите;
2. В активното състояние частиците напускат пигментната молекула и навлизат в външната страна на тилакоида, която е отрицателно заредена. Това се случва едновременно с окисляването и последващото редуциране на молекулите на хлорофила, които избират следващите електрони от водата, която е влязла в листата;
3. Тогава фотолизата на водата се осъществява с образуването на йони, които отделят електрони и се превръщат в OH радикали, способни да участват в реакциите в бъдеще;
4. Тогава тези радикали се комбинират, за да образуват молекули на вода и свободен кислород, освободени в атмосферата;
5. Тилакоидната мембрана придобива, от една страна, положителен заряд, дължащ се на водородния йон, а от друга - отрицателен заряд, дължащ се на електрони;
6. С разлика от 200 mV между страните на мембраната, протоните преминават през АТР синтетазата, което води до превръщане на ADP в АТР (процес на фосфорилиране);
7. С освобождаването на атомния водород от водата, NADP + се възстановява в NADP-H2;

Докато свободният кислород по време на реакцията напуска атмосферата, ATP и NADP · H2 участват в тъмната фаза на естествения синтез.

В тъмното

Задължителният компонент за този етап е въглеродният диоксид, които растенията постоянно абсорбират от външната среда през стомата в листата. Процесите на тъмната фаза преминават в стромата на хлоропласта. Тъй като на този етап не се изисква много слънчева енергия и ще има достатъчно АТФ и NADP · H2, които се получават по време на леката фаза, реакциите в организмите могат да се появят както през деня, така и през нощта. Процесите на този етап се извършват по-бързо от предишния.

Общото количество на всички процеси, настъпващи в тъмната фаза, е представено под формата на един вид верига от последователни трансформации на въглероден диоксид, които идват от външната среда:

1. Първата реакция в такава верига е фиксирането на въглероден диоксид. Наличност RiBF карбоксилаза ензим насърчава бързо и плавно реакция, води до образуването на шест въглеродни съединения, която се разпада в 2 молекула phosphoglyceric киселина;
2. След това се извършва доста сложен цикъл, включващ известен брой реакции, след което фосфоглицериновата киселина се превръща в естествена захар - глюкоза. Този процес се нарича цикъл на Калвин;

Заедно със захарта се образуват и мастни киселини, аминокиселини, глицерол и нуклеотиди.

Същността на фотосинтеза

От таблицата за сравнение на светли и тъмни фази на естествения синтез могат да бъдат обобщени, както същността на всеки от тях. Светлинната фаза се среща в хлоропластните зърна с задължителното включване на светлинната енергия в реакцията. В реакции, включващи компоненти, като например протеини, носещи електрони, АТР-синтетаза и хлорофил, които при контакт с вода за да се образува свободен кислород, АТР и NADP · Н2. За тъмната фаза, която се среща в стромата на хлоропласта, слънчевата светлина не е задължителна. Полученото в последния етап на АТР и NADP · Н2 чрез реакция с въглероден диоксид образува естествена захар (глюкоза).

Както може да се види от гореспоменатото, фотосинтезата изглежда е доста сложен и многостепенен феномен, включващ много реакции, при които се включват различни вещества. В резултат на естествения синтез се получава кислород, който е необходим за дишането на живите организми и за защитата им от ултравиолетово облъчване чрез образуването на озоновия слой.