Photosynthesis - ano ito? yugto ng potosintesis. Mga Tuntunin ng potosintesis

Nakarating na ba kayo nagtaka kung magkano ang mundo ng mga buhay na organismo?! At dahil ang lahat ng kailangan nila upang huminga oxygen upang bumuo ng enerhiya at huminga nang palabas carbon dioxide. Lalo carbon dioxide - ang pangunahing sanhi ng hindi pangkaraniwang bagay, pati na ang mga baradong room. Ito ay nangyayari kapag may isang pulutong ng mga tao, at ang mga kuwarto para sa isang mahabang panahon ay hindi maipalabas. Bilang karagdagan, dahil sa lason sangkap punan ang mga pasilidad hangin, pribadong kotse at pampublikong transportasyon.

Sa view ng mga naunang nabanggit, mayroong isang lohikal na tanong: paano hindi pa namin inis, kung ang lahat ng buhay ay ang pinagmulan ng nakalalasong carbon dioxide? Tagapagligtas ng lahat ng nabubuhay na nilalang sa sitwasyong ito ay gumaganap bilang potosintesis. Ano ay ang proseso at kung ano ang pangangailangan nito?

Nito resulta - Balanse ng carbon dioxide at oxygen saturation ng hangin. Ang prosesong ito ay kilala lamang sa mga kinatawan ng flora ng mundo, may mga halaman, pati na lamang ang mangyayari sa kanilang mga cell.

Potosintesis mismo - isang lubhang kumplikadong pamamaraan, depende sa mga tiyak na mga kondisyon, at tumatagal ng lugar sa ilang yugto.

kahulugan ng

Ayon sa pang-agham kahulugan, organic na mga sangkap sa ang kurso ng potosintesis ay na-convert sa organic sa cellular antas, autotrophic organismo dahil sa exposure sa sun light.

Upang sabihin mas nauunawaan ang wika, potosintesis ay isang proseso kung saan naganap ang sumusunod:

1. Ang planta ay puspos na may kahalumigmigan. Ang pinagmumulan ng halumigmig ay maaaring maging tubig o mula sa lupa mamasa-masa tropikal na hangin.
2. Ito ay nangyayari chlorophyll reaction (tiyak na substansiya na kung saan ay nakapaloob sa mga halaman) ang epekto ng solar enerhiya.
3. Edukasyon mahahalagang flora pagkain na makagawa sila sa kanilang sarili ay hindi magagawang upang heterotrophic paraan, samantalang sila'y mga tagagawa nito. Sa ibang salita, mga halaman ay fed sa pamamagitan ng katotohanan na sila mismo makabuo. Ito ang resulta ng potosintesis.

hakbang One

Halos lahat ng halaman ay naglalaman ng green na materyal, sa pamamagitan ng kung saan maaari itong makuha liwanag. Sangkap na ito ay hindi higit sa isang kloropila. Ang lokasyon nito - chloroplast. Ngunit ang mga chloroplast ay matatagpuan sa ang stem ng halaman at prutas nito. Ngunit lalo na karaniwan sa kalikasan dahon potosintesis. Dahil ang huli ay medyo simple sa kaayusan nito at may isang relatibong malaking lugar na ibabaw, na nangangahulugan na ang lakas ng tunog ng enerhiya na kinakailangan para sa ang pangyayari ng tagapagligtas ng ang proseso ay magiging marami pang iba.

Kapag ilaw ay nasisipsip ng kloropila, ang huli sa isang estado ng kaguluhan, at ang kanilang enerhiya pangako inilipat sa iba pang mga organic molecules ng halaman. Ang pinakamalaking bilang ng mga naturang enerhiya napupunta kalahok photosynthesis proseso.

hakbang dalawang

Potosintesis Edukasyon sa ikalawang yugto ay hindi nangangailangan ng paglahok ng mundo. Ito ay binubuo sa pagbuo ng mga kemikal na bono na may ang paggamit ng mga nakalalasong carbon dioxide na ginawa mula sa tubig at air mass. Gayundin ang synthesis ng set ng mga sangkap na nagbibigay ng kakayahan upang mabuhay flora. Ang mga ito ay almirol, asukal.

Sa mga halaman tulad organic sangkap kumilos bilang source ng kapangyarihan para sa mga indibidwal na mga bahagi ng halaman, habang nagbibigay ng mga normal na kurso ng mahahalagang proseso. Ang mga sangkap ay ginawa at fauna, na gumagamit ng mga halaman para sa pagkain. Ang katawan ng tao ay puspos na may mga sangkap sa pamamagitan ng pagkain, na kung saan ay kasama sa araw-araw na diyeta.

Ano? Saan? Kailan?

Sa organic na substansiya sa organic naka, ito ay kinakailangan upang magbigay ng naaangkop na mga kondisyon para sa potosintesis. Para sa prosesong ito ay kinakailangan sa unang lugar ang liwanag. Kami ay pakikipag-usap tungkol sa mga artipisyal na, at liwanag ng araw. Kalikasan ay karaniwang nagtatanim aktibidad ay nailalarawan sa pamamagitan ng ang intensity ng tagsibol at tag-araw, iyon ay, kapag may isang pangangailangan upang makatanggap ng isang malaking halaga ng solar enerhiya. Hindi maaaring sinabi tungkol sa tag-lagas ng napakaliit na butas, kapag ang ilaw ay mas kaunti, mas maikling araw. Bilang isang resulta, ang mga dahon i-dilaw, at pagkatapos ay ganap na malagas. Ngunit sa lalong madaling ang unang spring shine sinag ng araw, berde damo rises agad na ipagpatuloy ang kanyang gawain chlorophylls, at magsisimula aktibong pag-unlad ng oxygen at iba pang mga nutrients, na kung saan ay mahalaga sa buhay ng kalikasan.

photosynthesis kondisyon ay kinabibilangan ng hindi lamang ang pagkakaroon ng nakapaligid na ilaw. Moisture rin ay dapat maging sapat. Pagkatapos ng lahat, ang halaman sumisipsip ng basa muna, at pagkatapos ay ang reaksyon ay nagsisimula sa solar enerhiya. Ang resulta ng prosesong ito at ang mga ito ng halaman nutrisyon mga produkto.

Lamang kung mayroong isang berdeng sangkap potosintesis. Ano ang kloropila, aming nabanggit sa itaas. Ang mga ito ay ang uri ng konduktor sa pagitan ng liwanag o solar enerhiya at ang planta mismo, na tinitiyak ang tamang kurso ng kanilang buhay at mga gawain. Green sangkap ay may kapasidad pagsipsip plurality liwanag ng araw.

Ito ay gumaganap ng isang makabuluhang papel at oxygen. Upang photosynthesis proseso ay matagumpay, ang mga halaman kailangan ng isang pulutong, dahil komposisyon nito ay naglalaman lamang ng 0.03% may karbon acid. Kaya sa labas ng 20 000 m ^{3 ng} hangin ay maaaring makakuha ng 6 m ³ acid. Ito ay sa huli sahog - pangunahing feedstock para sa asukal, na siya namang, ay isang sangkap na kinakailangan para sa buhay.

May dalawang yugto ng potosintesis. Ang una ay tinatawag na ang liwanag, at ang pangalawang - dark Ang.

Ano ang mekanismo pagsala light stage

Ang liwanag na yugto ng potosintesis ay isa pang pangalan - photochemical. Ang pangunahing kalahok sa phase ay ang mga:

• solar enerhiya;
• iba't-ibang mga kulay.

Sa unang bahagi ng malinaw, ito ay liwanag ng araw. Ngunit ano ang mga pigments ay hindi alam sa bawat isa. Sila ay dumating sa berde, dilaw, pula o asul. Upang isama ang berdeng chlorophylls grupo "A" at "B" sa dilaw at pulang / asul - phycobilins ayon sa pagkakabanggit. Photochemical na aktibidad lamang chlorophylls exhibit kabilang sa mga kalahok sa yugto ng proseso ng "A". Ang natitira ay kabilang sa mga komplimentaryong papel, ang kakanyahan ng kung saan - ang koleksyon ng light quanta at ang kanilang transportasyon papunta sa sentro ng photochemical.

Dahil chlorophyll endowed na may kapasidad mahusay na pagsipsip ng solar enerhiya na may partikular na wavelength sumusunod na photochemical sistema ay natukoy:

- Photochemical center 1 (berde matter "A" group) - kasama sa 700 pigment sumisipsip light rays na ang haba ay humigit-kumulang sa 700 nm. pigment na ito ay kabilang sa mga pangunahing papel sa paglikha ng mga produkto ng ilaw yugto ng potosintesis.

- Photochemical center 2 (green substansiya group "B") - isang bahagi ng pigment 680 ay kasama na sumisipsip ng liwanag sinag ng 680 nm ang haba. Siya ang nagmamay-ari Actor, na binubuo sa pagpuno function ng mga electron nawala photochemical center 1. Ito ay nakamit sa pamamagitan ng haydrolisis likido.

Sa 350- 400 molecule ng pigments na ang isang puro light fluxes sa photosystem 1 at 2 lamang magkaroon ng isang Molekyul ng pigment, na kung saan ay photochemically aktibo - kloropila grupo na "A".

Ano kaya ang nangyari?

1. Ang liwanag enerhiya hinihigop ng ang halaman, ay may isang epekto sa ang pigment na nakapaloob sa ganyang bagay 700, na kung saan ay ipinapasa mula sa normal na estado sa isang estado ng paggulo. Pigment loses ng isang elektron, na nagreresulta sa isang tinaguriang elektron hole. Dagdag dito, ang pigment Molekyul na ay nawala ang isang elektron, maaaring kumilos bilang nito tanggap, ibig sabihin, ang mga partido na tumatanggap ng mga electron, at ibalik ang form.

2. Ang proseso ng photochemical agnas ng ang likido sa gitna ng liwanag na sumisipsip pigment 680 photosystem 2. Sa agnas ng tubig nabuo electron na orihinal ay tinanggap na materyal tulad ng cytochrome C550, at kinilala sa pamamagitan ng sulat T. Pagkatapos, sa pamamagitan ng cytochrome electron ipasok ang circuit carrier at ay transported sa gitna 1 para sa photochemical punan butas e, na kung saan ay ang resulta ng mga baon ng light quanta at ang proseso ng pagbawi ng pigment 700.

May mga beses kapag tulad ng isang Molekyul ay makakakuha ng pabalik electron ay nananatiling magkapareho. Ito ay hahantong sa paghihiwalay ng liwanag enerhiya bilang init. Ngunit halos palaging isang elektron sa pagkakaroon ng isang negatibong bayad, isinama sa mga espesyal na bakal-asupre protina at ay isinasagawa sa isa sa mga chain o sa pigment 700 mapailalim sa isa pang vector circuit at reunited na may constant tanggap.

Sa unang embodiment, mayroong isang cyclic electron transport closed uri, sa pangalawang - paikot.

Ang parehong proseso mahulog sa ang unang hakbang ng potosintesis sa ilalim catalyzing ang parehong hanay ng mga electron carrier. Ngunit ito ay dapat na mapapansin na ang para sa cyclic type photophosphorylation magsimula at magtapos nang sabay-sabay transporting ng isang Chl point, samantalang kapag ang cyclic paglipat ay nagsasangkot ng transporting substansiya green "B" group upang kloropila "A".

Mga Tampok ng cyclic transportasyon

Phosphorylation ng cyclic tinatawag din na photosynthetic. Bilang isang resulta ng prosesong ito na ginawa ng ATP Molekyul. Ang batayan nito ay ang pagbabalik transport pagkatapos ng ilang sunud-sunod na mga yugto sa elektron excited estado sa pigment 700, kung saan ang enerhiya ay inilabas, ang receiving bahagi sa phosphorylating enzyme sistema upang higit na akumulasyon sa pospeyt bono ng ATP. Iyon ay, enerhiya ay hindi pang-anyaya.

Phosphorylation ng cyclic ay ang pangunahing reaksyon ng potosintesis, batay sa pagbuo ng mga kemikal na teknolohiya ng enerhiya sa chloroplast tilaktoidov lamad ibabaw sa pamamagitan ng paggamit sa sikat ng araw enerhiya.

Kung wala photosynthetic phosphorylation reaksyon ng paglagom sa dilim phase ng potosintesis imposible.

Nuances transportasyon noncyclic type

Ang proseso ay binubuo sa pagbawi NADP + at NADPH pagbuo ng N *. mekanismo ay batay sa elektron transfer ferredoxin nito pagbabawas reaksyon at ang mga kasunod na paglipat sa NADP + na may karagdagang pagbabawas sa NADP * H.

Bilang isang resulta, mga electron na kung saan nawala ang pigment 700, electron ay replenished sa pamamagitan ng tubig na kung saan ay decomposed sa pamamagitan ng ilaw ray sa photosystem 2.

Acyclic landas ng mga electron na daloy din ay nagpapahiwatig na liwanag potosintesis ay natupad sa pamamagitan ng reacting magkasama ang dalawang photosystems, nag-uugnay sa kanila elektron-transport chain. Banayad na enerhiya electron dumidirekta ang daloy pabalik. Sa panahon ng transportasyon ng photochemical center 1 sa sentro 2 electron mawala ang bahagi ng kanilang enerhiya dahil sa akumulasyon ng proton mga potensyal na sa ibabaw lamad tilaktoidov.

Sa madilim na yugto ng photosynthesis proseso ng paglikha ng isang proton-type ang mga potensyal na sa elektron chain transportasyon, at mga operasyon para sa pagbuo ng ATP sa mga chloroplast ay halos magkapareho sa parehong proseso sa mitochondria. Ngunit tampok ay naroroon pa rin. Tilaktoidami sa sitwasyong ito ay ang mga mitochondria twist sa maling panig. Ito ang pangunahing dahilan na ang mga electron at protons ilipat sa pamamagitan ng lamad sa baligtad na may kaugnayan sa ang paglipat ng daloy sa mitochondrial lamad. Ang mga electron ay transported sa labas, at ang mga protons ay naipon sa loob ng matrix tilaktoidnogo. Huling tumatagal lamang ng isang positibong bayad, at ang mga panlabas na lamad tilaktoida - negatibo. Mula ito ay sumusunod na ang landas ng proton gradient i-type ang kabaligtaran nito paraan upang mitochondria.

Ang isa pang tampok ay ang mataas na pH sa potensyal ng protons.

Ang ikatlong tampok ay ang pagkakaroon ng mga lamang ng dalawang tanikalang tilaktoidnoy banghay site at bilang resulta ang ratio ng mga molecule ng ATP sa protons katumbas ng 1: 3.

konklusyon

Sa unang hakbang ng potosintesis ay ang pakikipag-ugnayan ng liwanag enerhiya (artipisyal at neiskusstvennoy) mula sa halaman. Reaksyon sa sinag ng berdeng bagay - kloropila, karamihan sa mga ito ay nilalaman sa mga dahon.

Ang pormasyon ng ATP at NADP * H - ang resulta ng tulad ng isang reaksyon. Ang mga produkto ay kinakailangan para sa mga pangyayari ng madilim na reaksyon. Bilang resulta, ang liwanag na yugto - proseso na nagbubuklod na, nang walang kung saan ito ay magiging ang pangalawang hakbang - dark Ang.

Ang madilim na yugto: ang kakanyahan at peculiarities

Madilim photosynthesis at reaksyon nito ay carbon dioxide procedure organikong sangkap upang makakuha ng carbohydrates. Pagpapatupad ng mga reaksyon nagaganap sa chloroplast stroma at ang aktibong paglahok ng mga produkto gawin ang unang hakbang ng potosintesis - liwanag.

Sa hakbang madilim na batay photosynthetic mekanismo sa proseso ng paglagom ng carbon dioxide (tinatawag din na photochemical carboxylation, Calvin cycle), na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng cyclical. Binubuo ito ng tatlong yugto:

1. Carbonation - akyat CO _2.
2. Restorative phase.
3. Phase ng pagbabagong-buhay ribulozodifosfat.

Ribulofosfat - sugars na may limang atoms carbon - lends mismo sa mga pamamaraan ng phosphorylation sa gastos ng ATP, at dahil doon sa paggawa ng ribulozodifosfat na kung saan ay higit pang sumailalim sa carboxylation pamamagitan ng koneksyon sa CO ₂ produkto na may anim na carbons, na kung saan agad na decomposed sa pamamagitan ng reaksyon na may tubig Molekyul, ang paglikha ng dalawang molekular species acid phosphoglyceric . Pagkatapos ay ang acid sumasailalim sa kumpletong pagpapanumbalik sa pagpapatupad ng enzymatic reaksyon na kinakailangan ang presensya ng ATP at NADP upang bumuo ng isang asukal sa tatlong carbons - tatlong-carbon asukal, triose o aldehyde phosphoglyceraldehyde. Kapag ang dalawang naturang triose condensed hexose Molekyul ay nakuha, na maaaring maging bahagi ng ang almirol Molekyul at debugged reserve.

Ang bahaging ito ay nagtatapos sa pamamagitan ng ang katunayan na sa panahon ng proseso ng potosintesis, ay nasisipsip ng isang Molekyul ng CO ₂ at paggamit ng tatlong ATP molecules at apat H atom Geksozofosfat tumututol sa mga reaksyon ng pentose phosphate cycle, na nagreresulta sa pagbabagong-buhay ribulozofosfata saan maaaring reunited sa isa pang Molekyul ng may karbon acid.

Carboxylation reaksyon, paggaling, pagbabagong-buhay ay hindi maaaring isaalang-alang para lamang sa mga tiyak na mga cell na kung saan ang photosynthesis maganap. Ano ang "unipormeng" flow proseso, masyadong, ay hindi maaaring sabihin, dahil doon ay pa rin ng isang pagkakaiba - kapag ang proseso ng pagbawi ay gumagamit ng NADPH + H sa halip na NAD + H.

Accession CO ₂ ribulozodifosfat sumasailalim katalisis, na nagbibigay ng ribulozodifosfatkarboksilaza. Ang reaksyon produkto ay 3-phosphoglycerate, pagbawi sa gastos ng NADPH * H2 at ATP sa glyceraldehyde-3-pospeyt. Ang pagbabawas proseso ay catalysed pamamagitan glyceraldehyde 3-pospeyt dehydrogenase. Ang huli ay madaling-convert sa dihydroxyacetone pospeyt. Ang pagbuo fruktozobisfosfata. Bahagi ng kanyang molecules ay kasangkot sa pagbabagong-buhay proseso ribulozodifosfat, pagsasara ng cycle, at ang ikalawang bahagi ay pinapatakbo upang lumikha ng isang reserve karbohidrat sa photosynthetic cell, hal mayroon itong ang potosintesis ng carbohydrates.

Banayad na enerhiya ay kinakailangan para phosphorylation at pagbubuo ng mga organic na mga sangkap, at ang enerhiya ng oksihenasyon ng organic na mga sangkap ay kinakailangan para sa oxidative phosphorylation. Iyon ay kung bakit ang mga halaman ay nagbibigay ng buhay sa mga hayop at iba pang mga organismo na heterotrophic.

Potosintesis sa mga cell ng halaman maganap sa ganitong paraan. Nito mga produkto ay carbohydrates kinakailangan para sa paglikha ng mga skeletons carbon iba't-ibang mga sangkap ng flora ng mundo na ng mga organic pinagmulan.

Organic nitrogen sangkap hinihigop sa uri photosynthetic organismo sa pamamagitan ng pagbabawas ng tulagay nitrayd, at sulfur - dahil sa ang pagbabawas ng sulfates na thiol mga grupo ng mga amino acids. Nagbibigay ng pagbubuo ng mga protina, nucleic acids, lipids, carbohydrates, cofactors ay potosintesis. Ano ang "platter" ng sangkap mahalaga para sa mga halaman ay nai-bigyang-diin, ngunit sa pangalawang synthesis produktong mahalaga nakapagpapagaling sangkap (flavonoids, alkaloids, terpenes, polyphenols, steroid, orgkisloty at iba pa), hindi isang salita ang sinabi. Samakatuwid, walang eksaherasyon sa sabihin na potosintesis - ang susi sa buhay ng mga halaman, mga hayop at mga kawani na tao.