Фотосинтезата - какво е това? етап на фотосинтезата. Условия за фотосинтеза

Чудили ли сте се колко много в света на живите организми?! И тъй като всички те трябва да диша кислород за разработване на енергия и издишайте въглероден диоксид. А именно въглероден диоксид - основната причина за това явление, като запушен стаята. Това се случва, когато има много хора, и стаята за дълго време не е излъчен. В допълнение, токсични вещества изпълват въздуха съоръжения, частен автомобил и градски транспорт.

С оглед на изложеното по-горе, не е логично въпрос: как ние все още не са се задушили, ако цял живот е източник на отровния въглероден диоксид? Спасител на всички живи същества в тази ситуация действа като фотосинтеза. Какво е е процес и каква е необходимостта от него?

Неговата резултат - баланс на въглероден диоксид и кислород насищане на въздуха. Този процес е известен само на представители на флората на света, има растения, както се случва само в техните клетки.

Самата Photosynthesis - една изключително сложна процедура, в зависимост от определени условия, и се осъществява в няколко етапа.

определението

Според научната дефиниция, органични вещества, в хода на фотосинтезата се превръщат в органична на клетъчно ниво, автотрофните организми , дължащи се на излагане на слънчева светлина.

Да се каже, по-разбираем език, фотосинтезата е процес, при който се появява следното:

1. Растението е наситена с влага. Източникът на влага може да бъде вода или от почвата влажна тропическа въздуха.
2. Това се случва, хлорофил реакция (специфично вещество, което се съдържа в растение) ефекта на слънчевата енергия.
3. Образование важно флора храна, която те произвеждат сами по себе си не са в състояние да хетеротрофична начин, а те самите са неговия производител. С други думи, растенията се хранят от факта, че те се произвеждат. Това е в резултат на фотосинтезата.

Първа стъпка

Почти всеки растение съдържа зелен материал, чрез който може да абсорбира светлина. Това вещество е не повече от хлорофил. Местоположението му - хлоропласти. Но хлоропластите се намират в стъблото на растението, и плодовете му. Но особено често в природата листа фотосинтеза. Тъй като последният е съвсем проста в неговата структура и има относително голяма повърхностна площ, което означава, че обемът на енергия, необходима за поява на спасител на процеса ще бъде много по-.

Когато светлината се абсорбира от хлорофил, последният в състояние на възбуда, както и техните енергийни обещания прехвърлят към други органични молекули на растението. Най-голям брой на такава енергия отива процес участниците фотосинтеза.

Втора стъпка

Фотосинтезата образование на втория етап не изисква участието на света. Тя се състои в образуването на химически връзки с използването на отровен въглероден двуокис от вода и въздух маса. Също синтеза на снимачната площадка на вещества, които предоставят възможност за живи цветя. Това са нишесте, глюкоза.

В растенията такива органични елементи действат като източник на захранване за отделните части на растението, като същевременно осигурява нормалното протичане на жизнените процеси. Тези вещества се произвеждат и фауна, които използват растения за храна. Човешкото тяло се насища с тези вещества чрез храната, която е включена в ежедневното хранене.

Какво? Къде? Кога?

За да органичното вещество в органичната оказа, че е необходимо да се осигурят подходящи условия за фотосинтеза. За този процес е необходимо на първо място на светлината. Ние говорим за изкуствени, и слънчевата светлина. Природата обикновено растение дейност се характеризира с интензитета на пролетта и лятото, това е, когато има нужда да получава голямо количество слънчева енергия. Не може да се каже и за есента порите, когато осветлението е по-малко, по-къс ден. В резултат на това листата пожълтяват, а след това напълно да падне. Но веднага след като първите пролетта на обувки лъчи на слънцето, зелени тревни издига веднага възобнови дейността си хлорофил, и ще започнат активно развитие на кислород и други хранителни вещества, които са от жизненоважно значение природата.

условия на фотосинтеза включват не само присъствието на околна светлина. Влага също трябва да бъде достатъчно. В края на краищата, растението абсорбира влага, а след това реакцията започва с слънчева енергия. В резултат на този процес и да са растителни хранителни продукти.

Само ако има фотосинтеза зелено вещество. Какво е хлорофил, ние споменахме по-горе. Те са от вида на проводник между светлината или слънчева енергия и самото растение, като се гарантира правилното протичане на техния живот и дейност. Зелени вещества имат абсорбционен капацитет множество слънчева светлина.

Той играе важна роля и кислород. За процес фотосинтезата е била успешна, растенията се нуждаят от него много, защото съставът съдържа само 0,03% въглена киселина. Следователно от 20 000 m ^{3 на} въздуха може да се получи 6 m ³ киселина. Това е последната съставка - основната суровина за глюкоза, която от своя страна, е вещество, необходимо за живота.

Има две фази на фотосинтеза. Първият се нарича светлината, а вторият - на тъмно.

Какво механизъм просмукване светлина етап

Светлинната фаза на фотосинтезата е друго име - фотохимично. Основните участници в тази фаза са:

• слънчевата енергия;
• различни пигменти.

С първия компонент ясно, че е слънчева светлина. Но това, което са пигментите не се познават. Те се предлагат в зелено, жълто, червено или синьо. За да включва зелени хлорофили групи "А" и "В" на жълти и червени / сини - phycobilins съответно. Фотохимично дейност Хлорофилите само експонат сред участниците в този етап от процеса "А". Останалата част принадлежи на допълващата роля, същността на които - събиране на светлина кванти и транспортирането им до центъра на фотохимично.

Тъй като хлорофил надарени с капацитет ефективна абсорбция на слънчевата енергия с определена дължина на вълната след фотохимични системи са били идентифицирани:

- фотохимически център 1 (зелено вещество "А" група) - включени в 700 пигментни абсорбиране лъчи, чиято дължина е около 700 нм. Този пигмент принадлежи към фундаменталната роля в създаването на продукти от леката фаза на фотосинтезата.

- фотохимически център 2 (зелено вещество група "В") - част от пигмента е включена 680, който абсорбира светлинни лъчи на 680 нм дължина. Той е собственик на актьор, който се състои в попълване функции на електроните загубили фотохимично център 1. Това се постига чрез хидролиза течност.

В 350- 400 молекули на пигменти, които Концентратите светлинни потоци в Фотосистема 1 и 2 имат само една молекула на пигмента, който е фотохимично активно - хлорофил група "А".

Какво става?

1. светлинна енергия се абсорбира от растението, има ефект върху пигмента съдържаща се в него 700, която преминава от нормалното състояние в състояние на възбуждане. Пигменти губи електрон, което води до така наречените дупки. Освен това, молекулата на пигмент, който е изгубил електрон, може да действа като негов акцептор, т.е., страната приема електрони, и да се върне формата.

2. Процесът на фотохимично разграждане на течността в центъра на светлината абсорбиращ пигмент 680 Фотосистема 2. При разлагане на вода, образувани електрони, които първоначално са приети материал като цитохром C550 и идентифицирани от буквата Р. След това, от електрони цитохром влиза носители платки и са транспортирани до центъра 1 за фотохимични запълване дупки д, което е резултат от проникването на светлина кванти и процеса на възстановяване на пигмента 700.

Има моменти, когато такава молекула се върне електрон остава идентични. Това ще доведе до изолацията на светлинна енергия под формата на топлина. Но почти винаги електрон с отрицателен заряд, свързан със специални желязо сяра протеини и се осъществява на една от веригите или пигмента 700 попада в друг вектор верига и събере с постоянна акцептор.

В първото изпълнение, има цикличен електронен транспорт затворен тип, във втората - циклични.

И двата процеса попадат в първата стъпка на фотосинтезата при катализиране на същата верига на електронни носители. Но трябва да се отбележи, че за цикличен тип photophosphorylation започва и да завършва едновременно транспортиране точка CHL, а когато цикличен преход включва транспортиране вещество зелен "Б" група с хлорофила, "А".

Характеристики на цикличен транспорт

Фосфорилиращ на цикличен наричан фотосинтеза. В резултат на този процес произвежда АТР молекулата. В основата на това е връщане транспорт след няколко последователни етапа в електронен възбудено състояние на по пигмент 700, при което се освобождава енергия, получаващата страна в системата на фосфорлиращата ензими за по-нататъшно натрупване на фосфатни връзки на АТФ. Това означава, че енергията не се разсейва.

Фосфорилирането на цикличен е първичната реакция на фотосинтеза, въз основа на образуването на химична технология енергия на хлоропластен tilaktoidov мембранни повърхности чрез използване на слънчева светлина енергия.

Без фотосинтеза реакция фосфорилирането на асимилация в тъмната фаза на фотосинтезата невъзможно.

Нюансите транспортират нецикличен тип

Методът се състои в извличане NADP + и NADPH образуване на N *. Механизмът се основава на електронен трансфер фередоксин неговата редукция и последващото преминаване към NADP + с допълнително намаляване на NADP * Н.

В резултат на електрони, които са загубили пигмент 700, електрони се захранват чрез вода, която се разлага чрез светлинните лъчи в Фотосистема 2.

Ациклични път на електроните, които се вливат също предполага светлина фотосинтеза се извършва чрез взаимодействие заедно двете photosystems, ги свързва електронна транспортна верига. Светлинна енергия електрони насочва потока обратно. По време на транспортирането на фотохимично център 1 до центъра 2 електрони губят част от енергията се дължи на натрупване като протонен потенциал на tilaktoidov мембранната повърхност.

В тъмната фаза на фотосинтеза процес на създаване на потенциал протонен тип в електронна транспортна верига и операции за образуването на АТФ в хлоропластите е почти идентичен с същия процес в митохондриите. Но функции са все още налице. Tilaktoidami в тази ситуация са митохондриите обрат от грешната страна. Това е основната причина, че електроните и протоните се движат през мембраната в обратна посока по отношение на потока на трансфер в митохондриалната мембрана. Електроните са транспортирани до отвън, и протоните се натрупват във вътрешността на tilaktoidnogo матрицата. Последно отнема само положителен заряд, а tilaktoida външната мембрана - отрицателна. От това следва, че по пътя на типа градиент протон срещу пътя си към митохондриите.

Друга особеност е високото рН в потенциала на протони.

Третата особеност е наличието на само две вериги tilaktoidnoy конюгиране сайтове и като последица съотношението на молекули на АТР до протони равни на 1: 3.

заключение

В първия етап на фотосинтезата е взаимодействието на светлинна енергия (изкуствени и neiskusstvennoy) от растението. Реагират на лъчите на зелена материя - хлорофил, повечето от които се съдържат в листата.

Образуването на АТР и NADP * Н - резултат от такава реакция. Тези продукти са необходими за появата на тъмни реакции. Следователно светлина етап - процес на свързване, без което ще бъде втория етап - на тъмно.

Тъмната етапа: същността и особеностите

Тъмно фотосинтеза и реакционната са въглероден диоксид процедура органично вещество за получаване на въглехидрати. Изпълнението на тези реакции се проявяват в хлоропластов стромата и активното участие на продуктите направи първата стъпка на фотосинтезата - светлина.

В етап тъмно базирани механизъм фотосинтезата на процеса на асимилация на въглероден двуокис (наричан също фотохимично карбоксилиране, цикъл Келвин), който се характеризира с циклична. Тя се състои от три етапа:

1. Карбонизация - присъединяването на CO _2.
2. Възстановителна фаза.
3. регенерация Фаза ribulozodifosfat.

Ribulofosfat - захар с пет атома въглерод - се поддава на процедурата на фосфорилиране за сметка на АТР, което води до ribulozodifosfat, който след това се подлага на карбоксилиране чрез свързване към продукта СО ₂ с шест въглеродни атома, която веднага се разлага при контакт с молекула вода, създавайки две молекулни видове киселина phosphoglyceric , След това киселината претърпява пълно възстановяване в изпълнението на ензимни реакции, за които се изисква присъствието на АТР и NADP за образуване на захар до три въглеродни атома, - три-въглерод захар, триозо или алдехид phosphoglyceraldehyde. Когато се получава две такива триоз кондензирано хексозна молекула, която може да бъде част от молекулата на нишесте и отстраняването на грешките резерв.

Този етап завършва с факта, че по време на процеса на фотосинтеза, се абсорбира от една молекула на СО ₂ и се използват три ATP молекули и четири Н атоми Geksozofosfat податливи на реакциите на пентоза цикъл фосфат, в резултат на регенерация ribulozofosfata който може да се събере с друга молекула на въглена киселина.

Карбоксилиране реакция, възстановяване, регенерация не може да се счита единствено за специфични клетки, където се извършва фотосинтеза. Какво е "единна" поточни процеси, също не може да се каже, защото все още има разлика - при процеса на възстановяване използва NADPH + H, а не NAD + H.

Присъединяване CO ₂ ribulozodifosfat претърпява катализа, която осигурява ribulozodifosfatkarboksilaza. Реакционният продукт е 3-фосфоглицерат, възстановяване за сметка на NADPH * Н2 и АТР до глицералдехид-3-фосфат. Редукционният процес се катализира от глицералдехид 3-фосфат дехидрогеназа. Последният лесно се превръща в дихидроксиацетон фосфат. fruktozobisfosfata за образуване. Част от неговите молекули участва в ribulozodifosfat на процес на регенериране, затваряне на цикъла, а втората част се управлява, за да се създаде резерв въглехидрати в фотосинтезиращи клетки, т.е. има фотосинтезата на въглехидрати.

се изисква Светлинната енергия за фосфорилиране и синтез на органични вещества, и се изисква енергията на окисление на органични вещества, за окислително фосфорилиране. Ето защо растителността дава живот на животни и други организми, които са хетеротрофни.

Фотосинтезата в растителните клетки се извършва по този начин. Нейните продукти са въглехидрати, необходими за създаването на въглеродни скелети различни вещества от флората на света, които са с органичен произход.

Органични азотни вещества абсорбират в тип фотосинтезиращи организми чрез редукция на неорганична нитрат, и сяра - се дължи на намаляване на сулфати на сулфхидрилни групи на аминокиселини. Осигурява образуването на протеини, нуклеинови киселини, липиди, въглехидрати, кофактори е фотосинтеза. Какво е "плато" на вещества, жизненоважни за централата вече беше подчертано, но на вторичните продукти на синтезата, че са ценни лекарствени вещества (флавоноиди, алкалоиди, терпени, полифеноли, стероиди, orgkisloty и други), се казва нито дума. Ето защо, преувеличено да се каже, че фотосинтезата - ключът към живота на растенията, животните и хората.