Fotosentèz - sa ki sa li ye? etap nan fotosentèz. Tèm ak Kondisyon yo fotosentèz

Eske ou janm mande ki jan anpil mond lan nan òganis vivan?! Epi paske tout sa yo bezwen yo respire oksijèn yo devlope enèji ak rann souf gaz kabonik. Savwa gaz kabonik - kòz prensipal nan sa a fenomèn, kòm sal la bouche. Sa rive lè gen yon anpil moun ki, ak sal la pou yon tan long se pa sa devwale. Anplis de sa, sibstans ki sou toksik ranpli fasilite yo lè, machin prive ak transpò piblik la.

Nan sans de ekri pi wo a, gen yon kesyon ki lojik: ki jan nou pa t 'ankò èstofe, si tout lavi se sous la nan gaz kabonik pwazon? Sovè nan tout bèt vivan nan sitiyasyon sa a aji kòm fotosentèz. Ki sa ki se se pwosesis la ak sa ki nesesite li yo?

rezilta li yo - Balans nan dyoksid kabòn ak oksijèn saturation nan syèl la. Pwosesis sa a li te ye sèlman reprezantan ki nan Flora yo nan mond lan, gen plant yo, kòm sèlman k ap pase nan selil yo.

Fotosentèz tèt li - yon pwosedi trè konplike, tou depann de sèten kondisyon, e li pran plas nan plizyè etap.

definisyon an

Dapre definisyon an syantifik, sibstans ki sou òganik nan kou a nan fotosentèz yo konvèti nan òganik nan nivo selilè, òganis ototwòf akòz ekspoze a limyè solèy la.

Pou di langaj ki pi konprann, fotosentèz se yon pwosesis nan ki sa ki annapre yo rive:

1. Se plant lan satire ak imidite. Sous la nan imidite pouvwa gen dlo oswa soti nan tè imid lè a twopikal.
2. Sa rive reyaksyon klowofil (sibstans espesifik ki se ki genyen nan plant la) efè a nan enèji solè.
3. Edikasyon esansyèl Flora manje ki yo pwodwi sou pwòp yo ki pa kapab fason etewotwòf, pandan y ap yo menm yo se manifakti li yo. Nan lòt mo, plant yo manje pa lefèt ke yo menm yo pwodwi. Sa a se rezilta a nan fotosentèz.

Premye etap

Pwatikman tout kalite plant gen materyèl vèt, pa ki li kapab absòbe limyè. Sa a sibstans ki se pa pi plis pase yon klowofil. kote li yo - klowoplas. Men, klowoplas yo yo sitiye nan tij la nan plant la ak fwi li yo. Men, espesyalman komen nan fotosentèz nati fèy. Depi lèt la se byen senp nan estrikti li yo e li gen yon sifas relativman gwo, ki vle di ke volim nan enèji ki nesesè pou ensidan an nan delivre nan pwosesis la pral pi plis.

Lè limyè se absòbe klowofil, lèt la nan yon eta de eksitasyon, ak pwomès enèji yo transfere nan lòt molekil òganik nan plant la. Pi gwo kantite enèji tankou ale pwosesis patisipan fotosentèz.

etap de

Fotosentèz Edikasyon nan etap nan dezyèm pa mande pou patisipasyon nan nan mond lan. Li konsiste nan fòmasyon an nan lyezon chimik ak itilize a nan pwazon gaz kabonik ki pwodui nan dlo ak mas lè. Epitou sentèz la nan seri a nan sibstans ki sou ki bay kapasite nan ap viv Flora. Sa yo se lanmidon, glikoz.

Nan plant sa yo eleman òganik aji kòm sous la pouvwa pou pati pyès sa yo moun nan plant la, pandan y ap ofri kou a nòmal nan pwosesis vital. Sibstans sa yo yo pwodui ak fon, ki sèvi ak plant pou manje. se kò imen an satire ak sibstans sa yo nan manje, ki se enkli nan rejim alimantè a chak jou.

Ki sa? Ki kote? Lè?

Nan sibstans la òganik nan òganik la vire, li se nesesè yo bay kondisyon ki apwopriye pou fotosentèz. Pou pwosesis sa a se nesesè yo nan plas an premye limyè a. Nou ap pale de atifisyèl, ak limyè solèy la la. Nature Center, anjeneral se aktivite plant karakterize pa entansite a nan sezon prentan an ak ete, se sa ki, lè gen yon bezwen yo resevwa yon gwo kantite enèji solè. Pa kapab di sou pò a otòn, lè limyè yo mwens, ki pi kout jou. Kòm yon rezilta, fèy yo vire jòn, ak Lè sa konplètman tonbe. Men, le pli vit ke demidwat yo ki premye sezon prentan klere nan solèy la, leve zèb vèt imedyatman rezime aktivite klorofil li yo, epi yo pral kòmanse devlopman aktif nan oksijèn ak lòt eleman nitritif yo, ki se enpòtan anpil lanati.

kondisyon fotosentèz gen ladan pa sèlman nan prezans nan limyè anbyen. Imidite tou yo ta dwe ase. Apre yo tout, plant lan absòbe imidite premye, ak Lè sa a reyaksyon an kòmanse ak enèji solè. Rezilta a nan pwosesis sa a, epi yo pwodwi nitrisyon plant.

Se sèlman si gen yon fotosentèz sibstans vèt. Ki sa ki se klowofil, nou mansyone pi wo a. Yo se ki kalite kondiktè ant limyè a oswa enèji solè ak plant la tèt li, asire bon kou nan lavi yo ak aktivite. sibstans ki sou Green gen absòpsyon kapasite plusieurs limyè solèy la.

Li jwe yon wòl enpòtan ak oksijèn. Nan pwosesis fotosentèz te gen siksè, plant yo bezwen li yon anpil, paske konpozisyon li yo gen sèlman 0.03% asid kabonik. Pakonsekan soti nan 20 000 m ^{3 nan} syèl ka jwenn 6 m ³ asid. Li se engredyan nan lèt - matières prensipal pou glikoz, ki nan vire, se yon sibstans ki nesesè pou lavi a.

Gen de etap nan fotosentèz. Premye a yo rele limyè a, ak dezyèm lan - fè nwa a.

Ki sa ki mekanis etap pénétration limyè

Etap la limyè nan fotosentèz se yon lòt non - fotochimik. Patisipan yo prensipal nan faz sa a yo se:

• enèji solè;
• divès kalite pigman.

Avèk eleman nan premye klè, li se limyè solèy la. Men, ki sa yo pigman yo pa konnen chak. Yo vini nan vèt, jòn, wouj oswa ble. Genyen ladan yo klorofil vèt gwoup "Yon" ak "B" nan jòn ak wouj / ble - phycobilins yo respektivman. aktivite fotochimik sèlman klorofil egzibisyon nan mitan patisipan yo nan etap sa a nan pwosesis la "A". Rès la ki dwe nan wòl nan konplemantè, sans nan ki - koleksyon an nan Nkwanta limyè ak transpò yo nan sant la nan fotochimik.

Depi klowofil doue ak kapasite absòpsyon a efikas nan enèji solè ak yon longèdonn patikilye yo sistèm fotochimik yo te idantifye:

- Fotochimik sant 1 (vèt pwoblèm "Yon" gwoup) - enkli nan 700 pigman demidwat yo ki absòbe limyè ki gen longè se apeprè 700 NM. pigman sa a ki dwe nan wòl la fondamantal nan kreyasyon an nan pwodwi nan etap nan limyè de fotosentèz.

- Fotochimik sant 2 (vèt gwoup sibstans "B") - yon pati nan pigman an 680 se enkli ki absòbe reyon limyè nan 680 NM nan longè. Li posede aktè, ki gen ladann nan ranpli fonksyon nan elektwon pèdi fotochimik sant 1. Sa a se reyalize nan enzymatique likid.

Nan 350- 400 molekil nan pigman ke yon konsantre fondan limyè nan fotosistèm 1 ak 2 gen yon sèl molekil nan pigman an, ki se fotochimik aktif - klowofil gwoup "A".

Ki sa ki nan ale sou?

1. enèji nan limyè absòbe plant la, gen yon efè sou pigman ki ladan l '700, ki pase nan men eta a nòmal nan yon eta de eksitasyon. Pigman pèdi yon elèktron, sa ki lakòz yon sa yo rele twou elèktron. Pli lwen, molekil la pigman ki te pèdi yon elèktron, pouvwa aji kòm aksèpteur li yo, sa vle di, pati a aksepte elektwon, epi retounen fòm nan.

2. Pwosesis la nan dekonpozisyon fotochimik nan likid la nan sant la nan limyè a absòbe pigman 680 fotosistèm 2. Lè yo fin fè dekonpozisyon nan dlo fòme elektwon ki orijinal yo aksepte materyèl tankou sitokrom C550, ak idantifye pa K. nan lèt Lè sa a, pa elektwon yo sitokrom antre nan transpòtè yo sikwi, epi yo transpòte li nan sant la 1 pou fotochimik nan ranpli twou e, ki se rezilta a nan pénétration nan Nkwanta limyè ak pwosesis la gerizon nan pigman an 700.

Gen kèk fwa yo tankou yon molekil vin tounen elèktron rete idantik. Sa a ap mennen nan izolasyon la nan enèji limyè kòm chalè. Men, prèske toujou yon elèktron gen yon chaj negatif, makonnen ak pwoteyin espesyal fè-souf ak se te pote sou youn nan chenn yo oswa nan pigman an 700 tonbe nan yon lòt kous vektè ak reyini ak aksèpteur konstan.

Nan reyalizasyon nan premye, gen yon siklik elèktron transpò kalite fèmen, nan dezyèm - siklik la.

Tou de pwosesis tonbe nan premye etap la nan fotosentèz anba katalizeur chèn nan menm nan transpòtè elèktron. Men, li ta dwe te note ke pou photophosphorylation a kalite siklik kòmanse epi fini ansanm transpòte yon pwen kl, pandan y ap lè tranzisyon an siklik enplike transpòte sibstans vèt "B" gwoup yo klowofil "A".

Karakteristik nan transpò siklik

Fosforilasyon nan siklik yo te rele tou fotosentetik. Kòm yon rezilta nan pwosesis sa a pwodwi molekil la ATP. Baz la nan sa a se transpò a retounen apre yon etap kèk siksesif nan elèktron eta a eksite sou pigman a 700, annakò ak sa enèji ki lage, pati nan k ap resevwa nan sistèm lan phosphorylating anzim nan akimilasyon pli lwen nan lyezon yo fosfat nan ATP. Sa se, enèji se pa sa disparue.

Fosforilasyon nan siklik se reyaksyon a prensipal la fotosentèz, ki baze sou fòmasyon pwodui chimik enèji teknoloji sou klowoplas tilaktoidov sifas manbràn lè l sèvi avèk enèji limyè solèy la.

San yo pa reyaksyon fosforilasyon fotosentetik nan asimilasyon nan faz nan fè nwa nan fotosentèz enposib.

Nuans transpòte kalite noncyclic

Pwosesis la konsiste nan rekipere NADP + ak NADPH fòmasyon nan N *. se mekanis a ki baze sou transfè elèktron ferredoxin reyaksyon rediksyon li yo ak tranzisyon an ki vin apre nan NADP + ak plis rediksyon NADP * H.

Kòm yon rezilta, elektwon ki te pèdi pigman 700, elektwon yo rkonstitusyon nan dlo ki se dekonpoze pa reyon limyè nan fotosistèm 2.

chemen asiklik nan elektwon ki koule tou implique se fotosentèz limyè te pote soti nan reyaji ansanm de photosystems yo, konekte yo chèn elèktron-transpò. elektwon enèji limyè dirije koule nan tounen. Pandan transpò nan fotochimik sant 1 nan sant la 2 elektwon pèdi yon pati nan enèji yo akòz akumulasyon kòm potansyèl pwoton sou tilaktoidov nan sifas manbràn.

Nan faz nan fè nwa nan pwosesis fotosentèz pou kreye yon potansyèl pwoton-kalite nan chèn elèktron transpò, ak operasyon pou fòmasyon nan ATP nan klowoplas yo se prèske ki idantik ak pwosesis menm nan mitokondri. Men, karakteristik yo toujou prezan. Tilaktoidami nan sitiyasyon sa a yo se tòde la mitokondri sou bò a mal. Sa a se rezon prensipal ki te fè elektwon yo ak pwoton yo deplase atravè manbràn nan nan direksyon opoze a relatif nan koule nan transfere nan manbràn nan mitokondriyo. elektwon yo ap transpòte li nan deyò a, ak pwoton yo ap akimile nan enteryè a nan tilaktoidnogo nan matris. Dènye pran sèlman yon chaj pozitif, ak tilaktoida nan manbràn deyò - negatif. Sa a soti nan li swiv ki chemen an nan kalite la gradyan pwoton opoze wout li nan mitokondri.

Yon lòt karakteristik se pH la segondè nan potansyèl la nan pwoton.

Karakteristik nan twazyèm se nan prezans nan sèlman de chenn tilaktoidnoy sit konjigezon epi kòm yon konsekans rapò a nan molekil nan ATP pwoton egal a 1: 3.

konklizyon

Nan premye etap la nan fotosentèz se entèraksyon an nan enèji limyè (atifisyèl ak neiskusstvennoy) soti nan plant la. Reyaji nan demidwat yo ki nan pwoblèm vèt - klowofil, pifò ladan yo se ki genyen nan fèy yo.

Fòmasyon nan ATP ak NADP * H - rezilta nan tout moun ki tankou yon reyaksyon. Pwodui sa yo yo nesesè pou ensidan an nan reyaksyon nwa. Kontinwe, etap nan limyè - obligatwa pwosesis, san yo pa ki li pral Dezyèm etap la - fè nwa a.

etap nan fè nwa: sans nan ak sengularite

fotosentèz nwa ak reyaksyon li yo ki ap kabòn pwosedi gaz sibstans òganik jwenn idrat kabòn. Aplikasyon de reyaksyon sa yo fè fèt nan stroma nan klowoplas ak patisipasyon nan aktif nan pwodwi yo pran premye etap la nan fotosentèz - limyè.

Nan etap fè nwa ki baze mekanis fotosentetik sou pwosesis la nan asimilasyon nan gaz kabonik (yo rele tou fotochimik karboksilasyon, Calvin sik), ki se karakterize pa conjoncture. Li konsiste de twa faz ladan:

1. Karbonatasyon - asansyon CO _2.
2. Restorative faz.
3. Faz rejenerasyon ribulozodifosfat.

Ribulofosfat - sik ak senk atòm kabòn - Confer tèt li pwosedi a nan fosforilasyon nan depans lan nan ATP, kidonk pwodwi ribulozodifosfat ki se plis sibi karboksilasyon pa koneksyon sou CO ₂ pwodwi a ak sis Carbons, ki imedyatman dekonpoze pa reyaksyon ak molekil dlo, kreye de espès molekilè phosphoglyceric asid . Lè sa a, asid la sibi restorasyon konplè nan aplikasyon an nan reyaksyon anzimatik pou ki egzije prezans nan ATP ak NADP yo fòme yon sik nan twa Carbons - sik twa-kabòn, triose oswa aldeid phosphoglyceraldehyde. Lè yo de sa yo triose kondanse molekil ègzoz jwenn, sa ki ka dwe yon pati nan molekil la lanmidon ak debogaj rezève.

Faz sa a fini pa lefèt ke pandan pwosesis la fotosentèz, se absòbe yon molekil nan CO ₂ ak lè l sèvi avèk twa molekil ATP ak kat H atòm Geksozofosfat susèptibl reyaksyon yo nan sik la fosfat pentoz, sa ki lakòz rejenerasyon ribulozofosfata ki ka reyini ak yon lòt molekil nan asid kabonik.

reyaksyon karboksilasyon, rekiperasyon, rejenerasyon pa ka konsidere kòm sèlman pou selil yo espesifik kote fotosentèz pran plas. Ki sa ki se yon "inifòm" pwosesis koule, tou, pa ka di, paske gen se toujou yon diferans - lè pwosesis la rekiperasyon sèvi ak NADPH plis pase H olye ke NAD + H.

Asansyon CO ₂ ribulozodifosfat subi catalyse, ki bay ribulozodifosfatkarboksilaza. Pwodwi a reyaksyon se 3-phosphoglycerate, rekipere nan depans lan nan NADPH * H2 ak ATP glyceraldehyde-3-fosfat. Se pwosesis la rediksyon susite pa glyceraldehyde 3-fosfat deidrojenaz. Se lèt la fasil konvèti nan dihydroxyacetone fosfat. fòmasyon fruktozobisfosfata la. Se yon pati nan molekil li yo patisipe nan pwosesis rejenerasyon ribulozodifosfat la, fèmen sik la, epi li se dezyèm pati a opere yo kreye yon idrat kabòn rezèv nan selil fotosentetik, dir li gen fotosentèz la idrat kabòn.

se limyè enèji nesesè pou fosforilasyon ak sentèz nan sibstans ki sou òganik, epi li se enèji a nan oksidasyon nan sibstans ki sou òganik obligatwa pou oksidatif fosforilasyon. Se pou rezon sa vejetasyon an bay lavi a bèt ak lòt òganis ki etewotwòf.

Fotosentèz nan selil plant pwan plas nan fason sa a. pwodwi li yo ki ap idrat kabòn ki nesesè pou kreyasyon an nan vye zo eskèlèt kabòn varyete de sibstans ki sou nan Flora nan mond lan ki ki gen orijin òganik.

sibstans ki sou nitwojèn òganik absòbe nan kalite òganis fotosentetik pa rediksyon an nan nitrat inòganik, ak souf - akòz rediksyon an nan sulfat nan gwoup sulfhydryl nan asid amine. Ofri fòmasyon nan pwoteyin, asid nikleyik, lipid, idrat kabòn, kofakteur se fotosentèz. Ki sa ki se yon "plato" nan sibstans ki sou enpòtan pou plant la te deja mete aksan sou, men sou pwodwi yo sentèz segondè ki gen anpil valè sibstans ki sou medsin (flavonoid, alkalwa, tèrpèn, polifenol, estewoyid, orgkisloty ak lòt moun), yo te pa di yon mo te di. Se poutèt sa, pa gen okenn egzajerasyon yo di ke fotosentèz - kle nan lavi sa a ki nan plant yo, bèt ak moun.