Photosynthesis - o que é? fase de fotosíntese. Condicións de fotosíntese

Xa se preguntas o que o mundo dos organismos vivos ?! E por todo o que precisan para respirar osíxeno para desenvolver a enerxía e exhalar dióxido de carbono. Nomeadamente o dióxido de carbono - o principal causa deste fenómeno, como o cuarto abafado. Ocorre cando hai un gran número de persoas, eo cuarto por un longo tempo non aparece. Ademais, as substancias tóxicas cubrir as instalacións de aire, de aparcamento privado e transporte público.

En vista do exposto, hai unha pregunta lóxica: como nós aínda non sufocado, se toda a vida é a fonte de dióxido de carbono velenoso? Salvador de todos os seres vivos nesta situación actúa como fotosíntese. Que é é o proceso e que a súa necesidade?

O seu resultado - Saldo de dióxido de carbono e de saturación de osíxeno do aire. Este proceso é coñecido só por representantes da flora do mundo, hai plantas, como só acontece nas súas celas.

Fotosíntese en si - un procedemento moi complicado, dependendo de certas condicións, e ocorre en varias etapas.

a definición

Segundo a definición científica, sustancias orgánicas en curso da fotosíntese son convertidos en orgánica no nivel celular, organismos autotróficos debido á exposición á luz solar.

Dicir linguaxe máis comprensible, a fotosíntese é un proceso no que se produce o seguinte:

1. A planta está saturada con humidade. A fonte de humidade pode ser auga ou do aire húmido tropical solo.
2. Ocorre reacción clorofila (sustancia específica que está contido na planta) o efecto da enerxía solar.
3. Educación flora esencial alimentos que producen por si só non é capaz de forma heterotróficos, cando eles mesmos son o seu fabricante. Noutras palabras, as plantas son alimentadas polo feito de que eles mesmos producen. Este é o resultado da fotosíntese.

primeiro paso

Practicamente todas as plantas contén material verde, polo que pode absorber a luz. Esta sustancia non é máis que unha clorofila. A súa situación - cloroplastos. Pero os cloroplastos están localizados no talo da planta eo seu froito. Pero especialmente común na fotosíntese natureza folla. Xa que o último é moi sinxelo na súa estrutura e ten unha superficie de superficie relativamente grande, o que significa que a cantidade de enerxía necesaria para a aparición de salvador do proceso será moito máis.

Cando a luz é absorbida pola clorofila, esta última nun estado de excitación, e as súas promesas de enerxía transferida a outras moléculas orgánicas da planta. O maior número de tales enerxía vai proceso participantes fotosíntese.

paso dous

fai fotosíntese Educación na segunda etapa non require a participación do mundo. Ela consiste na formación de enlaces químicos co uso de dióxido de carbono producido a partir de veleno de auga e de masa de aire. Tamén a síntese do conxunto de sustancias que proporcionan a capacidade de vivir flora. Estes son o amidón, a glicosa.

En plantas tales elementos orgánicos actuar como fonte de alimentación para as pezas individuais da planta, que proporciona o curso normal de procesos vitais. Estas substancias son producidas e fauna, que usan plantas para alimentos. O corpo humano está saturado con estas substancias, a través da alimentación, que está incluído na dieta diaria.

O que? Onde? Cando?

Para a substancia orgánica na orgánico virou, cómpre proporcionar condicións axeitadas para a fotosíntese. Para este proceso é necesario, en primeiro lugar a luz. Estamos a falar sobre o artificial, e luz solar. Natureza normalmente a actividade da planta caracterízase pola intensidade da primavera e no verán, é dicir, cando hai unha necesidade de recibir unha gran cantidade de enerxía solar. Non se pode dicir sobre o poro outono, cando as luces son menores, día máis curto. Como resultado, as follas fican de cor amarela, e despois completamente caer. Pero así que os primeiros raios brillo primavera do sol, sobe herba retomar inmediatamente as súas actividades clorofilas, e comezará desenvolvemento activo de osíxeno e outros nutrientes, que son a natureza vital.

fotosíntese condicións inclúen non só a presenza de luz ambiente. A humidade tamén debe ser suficiente. Despois de todo, a planta absorbe humidade en primeiro lugar, e logo, a reacción iníciase coa enerxía solar. O resultado deste proceso e son produtos de nutrición vexetal.

Só se hai unha fotosíntese substancia verde. Que é a clorofila, que mencionados anteriormente. Son o tipo de condutor entre a luz ou enerxía solar e da propia planta, garantindo bo curso das súas vidas e actividades. substancias verdes teñen capacidade de absorción pluralidade luz solar.

Desempeña un papel e osíxeno significativa. Para proceso fotosíntese foi exitosa, as plantas precisan de unha gran cantidade, porque a súa composición contén só 0,03% de ácido carbónico. Por iso, de 20 000 m ^{3 de} aire pode obter 6 m ³ ácido. É o último ingrediente - principal insumo para a glicosa, que á súa vez, é unha substancia necesaria para a vida.

Existen dúas fases da fotosíntese. O primeiro chámase a luz, eo segundo - o escuro.

O mecanismo de prácticas luz percolação

O estadio de luz da fotosíntese é un outro nome - fotoquímica. Os principais participantes desta fase son:

• enerxía solar;
• varios pigmentos.

Co primeiro compoñente suposto, é a luz solar. Pero cales son os pigmentos non se coñecen. Veñen en verde, amarelo, vermello ou azul. Para incluír grupos clorofilas verdes "A" e "B" para os amarela e vermella / azul - ficobilinas respectivamente. actividade fotoquímica única clorofilas exposición entre os participantes neste etapa do proceso de "A". O resto pertence ao papel complementario, cuxa esencia - a colección de canta de luz eo seu transporte ao centro da fotoquímica.

Desde clorofila dotado coa absorción eficiente da capacidade de enerxía solar con unha determinada lonxitude de onda seguinte sistemas fotoquímicas identificáronse:

- Centro fotoquímica 1 (materia verde grupo "A") - incluídos nos raios de luz absorbente 700 do pigmento, cuxa lonxitude é de aproximadamente 700 nm. Este pigmento pertence ao papel fundamental na creación de produtos da etapa de luz da fotosíntese.

- fotoquímica centro 2 (verde grupo substancia "B") - unha parte do pigmento 680 inclúese que absorbe os raios de luz de 680 nm de lonxitude. El é dono Actor, que consiste en recheo de funcións de electróns perdidos centro fotoquímica 1. Isto faise a través do líquido hidrólise.

No 350- 400 moléculas de pigmentos que un fluxos de luz concentrados en fotosistema 1 e 2 teñen só unha molécula de pigmento, que é fotoquimicamente activa - clorofila grupo "A".

Que está pasando?

1. A enerxía luminosa absorbida pola planta, ten un efecto sobre o pigmento aí contido 700, que pasa a partir do estado normal para un estado de excitación. Pigment perde un electrón, obtendo un burato chamado de electróns. Ademais, a molécula de pigmento que perdeu un electrón, pode actuar como o seu receptor, é dicir, a parte acepta electróns, e devolver o formulario.

2. O proceso de descomposición fotoquímica do líquido no centro da absorción de luz do pigmento 680 fotosistema 2. Trala descomposición de electróns formadas de auga que inicialmente son aceptados material como C550 citocromo, e identificados pola letra Q. Entón, polos electróns do citocromo introducir os portadores de circuíto e son transportados para o centro de un para o fotoquímica encher buratos e, que é o resultado da penetración de canta de luz eo proceso de recuperación do pigmento 700.

Hai momentos en que tal molécula recibe de volta de electróns permanece idéntica. Isto levará ao illamento de enerxía da luz como calor. Pero case sempre un electrón tendo unha carga negativa, xunto con proteínas especiais de ferro-xofre, e se realiza dunha das cadeas ou o pigmento 700 cae no outro circuíto vector e reunido con aceitador constante.

Na primeira forma de realización, existe un transporte de electróns do tipo pechado cíclico, o segundo - cíclico.

Ambos os procesos caen na primeira etapa da fotosíntese baixo catalizar a mesma cadea de transportadores de electróns. Pero debe notarse que para o tipo fotofosforilación cíclica comezan e rematan á vez o transporte dun punto de CHL, mentres que, cando a transición cíclico implica o transporte de substancias verde grupo "B" a clorofila "A".

Características de transporte cíclica

Fosforilación de cíclica tamén chamado fotosíntese. Como un resultado deste proceso produce a molécula de ATP. A base disto é o transporte de retorno despois duns etapas sucesivas no estado animado de electróns sobre o pigmento 700, polo que a enerxía é liberada, a parte de recepción do sistema de encima de fosforilación a acumulación adicional nas conexións de fosfato de ATP. É dicir, a enerxía non é disipada.

A fosforilación da cíclico, é a reacción primaria de fotosíntese, con base na formación de enerxía tecnoloxía química no cloroplasto tilaktoidov superficies da membrana mediante a enerxía solar.

Sen reacción de fosforilación fotossintético de asimilación na fase escura da fotosíntesis imposible.

Matices tipo de transporte non cíclico

O proceso consiste na recuperación de NADP + e NADPH formación N *. O mecanismo baséase na transferencia de electróns ferredoxina súa reacción de redución e posterior transición para NADP + cunha maior redución de NADP * H.

Como resultado, os electróns que perderon pigmento 700, os electróns son colocadas mediante auga que é descomposto por raios de luz na fotosistema 2.

camiño acíclico de electróns que flúen tamén implica fotosíntese luz é levada a cabo facendo reaccionar xuntos os dous fotossistemas, conecta-los cadea de transporte de electróns. electróns enerxía luminosa dirixe o fluxo de volta. Durante o transporte do centro fotoquímica 1 ao centro 2 electróns perden parte da súa enerxía debido á acumulación de potencial de protóns no tilaktoidov superficie da membrana.

Na fase escura de proceso de fotosíntese de crear un potencial de tipo de protóns na cadea de transporte de electróns, e operacións para a formación de ATP nos cloroplastos é case idéntico co mesmo proceso en mitocondrias. Pero os recursos aínda están presentes. Tilaktoidami nesta situación son a torsión mitocondrias no lado malo. Esta é a principal razón para que os electróns e os protóns moverse a través da membrana na dirección oposta en relación ao fluxo de transferencia na membrana mitocondrial. Os electróns son transportados ao exterior, e os protóns son acumulados no interior do tilaktoidnogo matriz. Última leva só unha carga positiva, eo tilaktoida membrana externa - negativo. Disto séguese que o camiño do tipo de gradiente de protóns oposto seu camiño cara á mitocondria.

Outra característica é a pH alto potencial de protóns.

A terceira característica é a presenza de só dúas cadeas tilaktoidnoy sitios de conxugación e como unha consecuencia a proporción de moléculas de ATP para protones iguais a 1: 3.

conclusión

No primeiro paso da fotosíntese é a interacción da enerxía da luz (neiskusstvennoy artificial e) a partir da planta. Reaccionan aos raios de materia verde - clorofila, a maioría dos cales están contidos nas follas.

A formación de ATP e NADP * H - o resultado dunha reacción deste tipo. Estes produtos son necesarios para a aparición de reaccións escuras. Por conseguinte, a fase de luz - proceso de conexión, sen o que será o segundo paso - O escuro.

O escenario escuro: a esencia e peculiaridades

fotosíntese escuro ea súa reacción son carbono substancia orgánica procedemento dióxido de obter carbohidratos. A posta en marcha destas reaccións teñen lugar no estroma do cloroplasto e da participación activa dos produtos dar o primeiro paso da fotosíntese - luz.

Na escuridade baseado mecanismo fotossintético paso no proceso de asimilación de dióxido de carbono (tamén chamado carboxilação fotoquímica, ciclo de Calvin), o cal é caracterizado por cíclica. Componse de tres fases:

1. Carbonatación - CO adhesión _2.
2. fase restauradora.
3. Fase ribulozodifosfat rexeneración.

Ribulofosfat - azucres con cinco átomos de carbono - préstase para o proceso de fosforilación, a expensas de ATP, producindo así ribulozodifosfat que é posteriormente sometido a carboxilação pola conexión ao produto de CO ₂ con seis átomos de carbono, instantaneamente descomposición por reacción coa molécula de auga, creando dúas especies moleculares phosphoglyceric ácido . A continuación, o ácido en fase de restauración completa na execución de reaccións enzimáticas en que requirida a presenza de ATP e de NADP para formar un azucre de tres carbonos - azucre con tres carbonos, triose ou fosfogliceraldeído aldeas. Cando dúas desas moléculas hexose condensado triose obtense, o cal pode ser parte da molécula de amidón e reserva depurado.

Esta fase remata polo feito de, durante o proceso da fotosíntese, é absorbido por unha molécula de _{CO 2} e usando tres moléculas de ATP e catro átomos de H Geksozofosfat susceptibles ás reaccións do ciclo das pentoses fosfato, o que resulta en ribulozofosfata rexeneración que poden ser reunidas con outra molécula de ácido carbónico.

reacción de carboxilação, de recuperación, a rexeneración non pode ser considerado unicamente para as células específicas onde acontece a fotosíntese. ¿Que é un proceso de fluxo "uniforme", tamén, non pode dicir, porque aínda hai unha diferenza - cando o proceso de recuperación usa NADPH + H en vez de NAD + H.

Adhesión de CO ₂ ribulozodifosfat sofre catálise, que ofrece ribulozodifosfatkarboksilaza. O produto da reacción é de 3-fosfoglicerato, recuperando-se a costa de NADPH * H2 e ATP para Gliceraldeído-3-fosfato. O proceso de redución é catalisado por Gliceraldeído 3-fosfato deshidroxenase. O último é facilmente convertida fosfato dihidroxiacetona. O fruktozobisfosfata formación. Parte das súas moléculas está implicado no proceso de rexeneración ribulozodifosfat, pechando o ciclo, ea segunda parte é operada para crear un hidrato de carbono de reserva en células fotosintéticos, é dicir, ten a fotosíntese de hidratos de carbono.

a enerxía de luz é necesaria para a fosforilación e síntese de substancias orgánicas, ea enerxía de oxidación de substancias orgánicas é necesaria para a fosforilación oxidativa. É por iso que a vexetación proporciona vida para animais e outros organismos que son heterotróficos.

Fotosíntese nas células vexetais acontece deste xeito. Os seus produtos son carbohidratos necesarios para a creación de esqueletos de carbono variedade de substancias flora do mundo que son de orixe orgánica.

substancias orgánicas de nitróxeno absorbido en organismos fotosintéticos tipo pola redución de nitrato inorgánico, e xofre - debido á redución de sulfatos a grupos sulfidrilo de aminoácidos. Ofrece a formación de proteínas, ácidos nucleicos, lípidos, hidratos de carbono, co-factores é a fotosíntese. ¿Que é un "prato" de substancias vitais para a planta xa subliñado, pero sobre os produtos de síntese secundarias que son substancias medicinais valiosos (flavonoides, alcaloides, terpenos, polifenois, esteroides, orgkisloty e outros), se dixo nin unha palabra. Polo tanto, non é esaxerado dicir que a fotosíntese - a clave para a vida de plantas, animais e seres humanos.