Fotosynteze - wat is it? stadium fan fotosynteze. Terms of fotosynteze

Hawwe jo wolris ôffrege hoefolle de wrâld fan libbene organismen?! En omdat alles se moatte sykhelje soerstof te ûntwikkeljen enerzjy en útazemje koalstofdiokside. Nammentlik koalsoer - de wichtichste oarsaak fan dit ferskynsel, as de verstopte keamer. It ûntstiet as der in protte minsken, en de romte foar in lange tiid net útstjoerd. Dêrneist giftige stoffen folje de loft foarsjennings, privee auto en iepenbier ferfier.

Mei it each op it foargeande, der is in logyske fraach: hoe wy hienen noch net smoard, as alle libben is de boarne fan giftige koalstofdiokside? Rêder fan alle libbene wêzens yn dizze situaasje fungearret as fotosynteze. Wat is is it proses en wat is syn need?

Its resultaat - Balans fan koalstofdiokside en soerstof sêding fan 'e loft. Dit proses wurdt bekend allinnich oan fertsjintwurdigers fan de floara fan 'e wrâld, der binne planten, lykas allinnich bart yn har sellen.

Fotosynteze sels - in tige komplisearre proseduere, ôfhinklik fan bepaalde betingsten, en fynt plak yn ferskate fazen.

de definysje

Neffens de wittenskiplike definysje, organyske stoffen yn 'e rin fan de fotosynteze omset wurde nei organyske op sellulêre nivo, autotroph organismen fanwege bleatstelling oan sinne ljocht.

Te sizzen mear begryplike taal, fotosynteze is in proses dêr't de neikommende plakfynt:

1. De plant wurdt verzadigd mei focht. De boarne fan focht kin wetter of út 'e boaiem vochtig tropyske lucht.
2. It komt chlorofyl reaksje (spesifyk stof dy't oanwêzich is yn it plant), it effekt fan de sinne-enerzjy.
3. Underwiis wêzentlike floara iten dat se produsearje op har eigen binne net by steat om heterotrophic wize, wylst se harsels binne syn fabrikant. Mei oare wurden, planten wurde fieden troch it feit dat se sels produsearje. Dat is it resultaat fan de fotosynteze.

Stap Ien

Hast elke plant befettet griene materiaal, dêr't it kin opfange ljocht. Dizze stof is net mear as in chlorofyl. Lizzing - chloroplasts. Mar de chloroplasts lizze yn 'e stam fan' e plant en syn frucht. Mar benammen faak foar yn de natuer leaf fotosynteze. Sûnt de lêste is hiel simpel yn syn struktuer en hat in relatyf grut oerflak gebiet, wat betsjut dat de folume fan enerzjy nedich foar it optreden fan ferlosser fan it proses sil folle mear.

As ljocht wurdt opnaam yn chlorofyl, de lêste yn in steat fan opwining, en harren enerzjy beloften oerdroegen oan oare organyske molekulen fan de plant. It grutste oantal sokke enerzjy giet dielnimmers fotosynteze proses.

Stap twa

Fotosynteze Underwiis at de twadde faze net easkje it dielnimmen fan 'e wrâld. It bestiet yn 'e foarming fan gemyske biningen mei it brûken fan giftige koalstofdiokside produsearre út wetter en loft massa. Ek de synteze fan 'e set fan stoffen dy't jouwe de mooglikheid om te libjen floara. Dat binne it setmoal yn glukoaze.

Yn planten sokke organyske eleminten fungearje as de macht boarne foar de yndividuele dielen fan de plant, wylst jaan fan de normale rin fan de fitale prosessen. Dy stoffen wurde produsearre en fauna, dy't brûke planten foar iten. It minsklik lichem wurdt verzadigd mei dizze stoffen troch iten, dat opnaam is yn de deistige dieet.

Wat? Wêr? Wannear?

Om de organyske stof yn 'e organyske draaide, is it nedich om te foarsjen passende betingsten foar fotosynteze. Foar dit proses is nedich yn it foarste plak it ljocht. Hawwe wy it oer it keunstmjittige, en sinneljocht. Natuer meastal plant aktiviteit wurdt karakterisearre troch de yntinsiteit fan 'e maitiid en simmer, dat is, doe't der in ferlet om te ûntfangen in grut bedrach fan de sinne-enerzjy. Kin net sein oer it hjerst Pore, doe't de ljochten binne minder, koarter deis. As gefolch, de blêden keare giele, en dan hielendal falle ôf. Mar sa gau as de earste maitiid glans strielen fan de sinne, griene gers ûntspringt fuortendaliks ferfetsjen syn aktiviteiten chlorophylls, en sil begjinne aktive ûntwikkeling fan soerstof en oare fiedingsstoffen, dy't binne fan grut belang natuer.

fotosynteze Betingsten befetsje net allinne de oanwêzigens fan ambient ljocht. Moisture ek moat wêze genôch. Ommers, de plant absorbearret vocht earst, en dan de reaksje begjint mei sinne-enerzjy. It resultaat fan dit proses en binne plant Nutrition produkten.

Allinne as der in griene stof fotosynteze. Wat is chlorofyl, wy neamd boppe. Se binne de soarte fan dirigint tusken it ljocht of sinne-enerzjy en de plant sels, garandearjen fan goede rin fan harren libben en aktiviteiten. Griene stoffen hawwe absorption kapasiteit mearfâldichheid sinneljocht.

It spilet in wichtige rol en soerstof. Om fotosynteze proses wie suksesfol, de planten nedich dat in protte, omdat syn komposysje befettet mar 0,03% carbonic acid. Dêrom út 20 000 m ^{3 fan} lucht kin krije 6 m ³ soere. It is de lêste yngrediïnt - primêre feedstock foar glukoaze, dat op syn bar, is in stof nedich foar it libben.

Der binne twa stadia fan fotosynteze. It earste hjit it ljocht, en de twade - The tsjuster.

Wat meganisme percolation ljocht toaniel

It ljocht poadium fan fotosynteze is in oare namme - photochemical. De wichtichste dielnimmers yn dizze faze binne:

• sinne-enerzjy;
• ferskate pigminten.

Mei de earste komponint heldere, is it sinneljocht. Mar wat binne de pigminten wit net elk. Se komme yn it grien, giel, read of blau. Om binne grien chlorophylls groepen "A" en "B" foar it giel en read / blau - phycobilins resp. Photochemical aktiviteit allinne chlorophylls eksposearje ûnder de dielnimmers yn dizze faze fan it proses "A". De rest heart ta de komplemintêre rol, de essinsje dêrfan - de kolleksje fan ljocht quanta en harren ferfier nei it sintrum fan photochemical.

Sûnt chlorofyl begiftigd mei de kapasiteit effisjint opname fan sinne-enerzjy mei in bepaalde golflingte folgjende photochemical systemen binne identifisearre:

- Photochemical sintrum 1 (griene stof "A" groep) - opnommen yn de 700 pigment absorbing ljocht rays waans lingte is sa'n 700 nm. Dizze pigment heart by de fûnemintele rol by de oprjochting fan de produkten fan it ljocht poadium fan de fotosynteze.

- Photochemical sintrum 2 (griene stof groep "B") - in part fan it pigment 680 is opnaam dat absorbearret ljocht strielen fan 680 nm yn lingte. Hy is eigner Acteur, dy't bestiet yn it ynfoljen funksjes fan de elektroanen ferlern photochemical sintrum 1. Dit wurdt berikt troch hydrolyse vloeistof.

At 350- 400 molekulen fan pigminten dat in konsintrearre ljocht fluxes yn photosystem 1 en 2 hawwe mar ien molecule fan it pigment, dat is photochemically aktyf - chlorofyl groep "A".

Wat is der oan?

1. It ljocht enerzjy opnaam yn de plant, hat wer ynfloed op de pigment dy't dêryn 700, dy't rint fan de normale steat ta in steat fan excitation. Pigment ferliest in elektron, resultearret yn in saneamde elektron gat. Fierder, it pigment molecule dy't ferlern hat in elektron, kinne fungearje as syn acceptor, dat wol sizze, de partij akseptearret elektroanen, en werom it formulier.

2. It proses fan photochemical ûntleden fan de floeistof yn it sintrum fan it ljocht absorbing pigment 680 photosystem 2. By ûntleden fan wetter foarme elektroanen dy't oarspronklik wurde akseptearre materiaal lykas cytochrome C550, en identifisearre troch de brief Q. Doe, by it cytochrome elektroanen typ it circuit dragers en wurde ferfierd nei it sintrum 1 foar de photochemical folje gatten e, dat is it resultaat fan de penetraasje fan ljocht quanta en de hersteltiid proses fan it pigment 700.

Der binne tiden at sa'n molekúl krijt wer elektron bliuwt itselde. Dat sil liede ta it isolemint fan ljocht enerzjy as waarmte. Mar hast altyd in elektron hawwende in negative lading, keppele oan spesjale izer-swevel aaiwiten en wurdt útfierd op ien fan 'e keatlingen of nei it pigment 700 falt yn in oar vector circuit en weriene mei konstante acceptor.

Yn de earste útfiering, is der in Cyclische elektron ferfier sletten type, yn it twadde - Cyclische.

Beide prosessen falle yn de earste stap fan de fotosynteze ûnder catalyzing deselde keatling fan elektron dragers. Mar it moat opmurken wurde dat foar de Cyclische type photophosphorylation begjinne en einigje tagelyk ferfieren in CHL punt, wylst doe de Cyclische oergong giet it om ferfieren stof griene "B" groep te chlorofyl "A".

Skaaimerken fan Cyclische ferfier

Phosphorylation fan Cyclische ek neamd Fotosyntetyske. As gefolch fan dit proses produsearre de ATP molecule. De basis fan dit is de return ferfier nei in pear opinoar folgjende fazen ferrint it elektron oansleine tastân op it pigment 700, wêrby enerzjy wurdt útbrocht, it ûntfangende diel yn 'e phosphorylating enzyme systeem ta fierdere sammeljen yn de fosfaat obligaasjes fan ATP. Dat is, enerzjy is net dissipated.

Phosphorylation fan Cyclische is de primêre reaksje fan fotosynteze, basearre op formaasje fan gemyske technology enerzjy op chloroplast tilaktoidov membraan oerflak troch mei help sunlight enerzjy.

Sûnder Fotosyntetyske phosphorylation reaksje fan assimilaasje yn it tsjuster faze fan fotosynteze ûnmooglik.

Nuânses ferfier noncyclic type

It proses bestiet yn recovering NADP + en NADPH foarming fan N *. It meganisme is basearre op elektron oerdracht ferredoxin syn koarting reaksje en de dêrop folgjende oergong nei NADP + mei fierdere ferleging nei NADP * H.

Dêrtroch elektroanen dy't hawwe ferlern pigment 700, elektroanen wurde folle troch wetter dat wurdt decomposed troch ljocht strielen yn photosystem 2.

Acyclic paad fan de elektroanen dy't folgje ek ymplisearret licht fotosynteze wurdt útfierd troch reacting tegearre de twa photosystems, ferbynt se elektron-ferfier keten. Light enerzjy elektroanen regissearret de stream werom. Under ferfier fan photochemical sintrum 1 nei it sintrum 2 elektroanen kwytreitsje part fan harren enerzjy fanwege sammeljen as proton potinsje op it membraan oerflak tilaktoidov.

Yn de tsjustere faze fan fotosynteze proses fan it meitsjen fan in proton-type potinsje yn elektron ferfier keatling, en operaasjes foar it foarmjen fan ATP yn de chloroplasts is hast deselde as deselde proses yn pecks. Mar keunststikjes binne noch oanwêzich. Tilaktoidami yn dizze situaasje binne de pecks twist oan 'e ferkearde kant. Dat is de wichtichste reden dat de elektroanen en de protoanen bewege troch it membraan yn 'e tsjinoerstelde rjochting ten opsichte fan de oerdracht trochstreaming yn de mitochondrial membraan. De elektroanen wurde ferfierd nei it bûten, en de protoanen wurde opboude yn it binnenlân fan it matrix tilaktoidnogo. Lêste duorret mar in positive lading, en de bûtenste membraan tilaktoida - negatyf. Ut dit dan folget dat it paad fan 'e proton gradient type tsjinoer syn paad nei pecks.

In oar skaaimerk is de hege pH yn de mooglikheden fan protoanen.

De tredde eigenskip is de oanwêzigens fan mar twa keatlingen tilaktoidnoy ferfoarming sites en as gefolch de ferhâlding fan molekulen fan ATP nei protoanen gelyk oan 1: 3.

konklúzje

Yn de earste stap fan de fotosynteze is de ynteraksje fan ljocht enerzjy (keunstmjittige en neiskusstvennoy) út de plant. Reagearje oan 'e strielen fan' e griene stof - chlorofyl, de measte dêrfan is opnommen yn 'e blêden.

De foarming fan ATP en NADP * H - it resultaat fan sa'n reaksje. Dizze produkten binne nedich foar it optreden fan tsjustere reaksjes. Dus, it ljocht poadium - binende proses, sûnder dat it sil wêze de twadde stap - The tsjuster.

It tsjuster toaniel: de essinsje en eigenaardichheden

Tsjuster fotosynteze en syn reaksje binne koalstofdiokside proseduere organyske stof te krijen koalhydraten. Útfiering fan dy reaksjes komme foar yn 'e chloroplast stroma en it aktyf dielnimmen fan' e produkten nimme de earste stap fan de fotosynteze - ljocht.

Yn stap dark basearre Fotosyntetyske meganisme op it proses fan assimilaasje fan koalstofdiokside (ek neamd photochemical carboxylation, Calvin fytse), dat wurdt karakterisearre troch syklysk. It bestiet út trije fazes:

1. Carbonation - oansluting CO _2.
2. Restorative faze.
3. Phase regeneratie ribulozodifosfat.

Ribulofosfat - sûkers mei fiif koalstofatomen - lient him oan de proseduere fan phosphorylation op kosten fan ATP, dêrmei produsearje ribulozodifosfat dat wurdt fierder ûnderwurpen wurde oan carboxylation troch ferbining mei de CO ₂ produkt mei seis koolstoffen, dy't direkt decomposed troch reaksje mei wetter molecule, it meitsjen fan twa molekulêre soarten soere phosphoglyceric . Dan it soere ûndergiet folsleine restauraasje yn 'e útfiering fan enzymatic reaksjes wêrfoar nedich de oanwêzigens fan ATP en NADP te foarmje in suiker nei trije koolstoffen - trije-koalstof sugar, triose of aldehyde phosphoglyceraldehyde. Wannear't twa sokke triose gecondenseerde hexose molecule wurdt krigen, dy't kin wêze part fan it setmoal molecule en debugged reserve.

Dizze faze einiget troch it feit dat yn de fotosynteze proses, is opnaam yn ien molecule fan CO ₂ en mei help fan trije ATP molekulen en fjouwer H atomen Geksozofosfat amenable fan de reaksjes fan de pentose fosfaat-syklus, resultearret yn werberte ribulozofosfata dat kin wer mei in oare molekúl fan carbonic acid.

Carboxylation reaksje, herstel, werberte kin net sjoen inkeld en allinne foar de spesifike sellen dêr't fotosynteze plakfynt. Wat is in "unifoarm" flow prosessen, ek, kin net sizze, want der is noch in ferskil - doe't de hersteltiid proses brûkt NADPH + H ynstee NAD + H.

Accession CO ₂ ribulozodifosfat ûndergiet catalysis, dy't soarget foar ribulozodifosfatkarboksilaza. De reaksje produkt is 3-phosphoglycerate, bekommen op kosten fan NADPH * H2 en ATP nei glyceraldehyde-3-fosfaat. De reduksje proses wurdt catalysed troch glyceraldehyde 3-fosfaat dehydrogenase. Dy lêste is maklik omboud ta dihydroxyacetone fosfaat. De formaasje fruktozobisfosfata. Part fan syn molekulen is belutsen by de werberte proses ribulozodifosfat, it sluten fan it fytspaad, en it twadde diel wurdt eksploitearre te meitsjen fan in reserve koalhydraat yn Fotosyntetyske sellen, i.e. it hat de fotosynteze fan koalhydraten.

Light enerzjy is nedich foar phosphorylation en synteze fan organyske stoffen, en de enerzjy fan oksidaasje fan organyske stoffen is nedich foar oxidative phosphorylation. Dat is wêrom't de fegetaasje jout it libben oan bisten en oare organismen dy't heterotrophic.

Fotosynteze in plant sellen fynt plak yn dizze manier. Har produkten binne koalhydraten nedich foar it oanmeitsjen fan koalstof skeletten ferskaat oan stoffen fan flora fan 'e wrâld dy't fan organyske oarsprong.

Organic stikstof stoffen opgien yn type Fotosyntetyske organismen troch it ferminderjen fan anorganyske nitrate, en swervel - fanwege it ferminderjen fan sulfates oan sulfhydryl groepen fan aminosoeren. Jout de foarming fan aaiwiten, nucleic soeren, lipids, koalhydraten, cofactors is fotosynteze. Wat is in "platter" fan stoffen libbensbelang foar de plant hat al ûnderstreke wurdt, mar op 'e fuortset synteze produkten dy't weardefol genêskrêftige stoffen (flavonoïden, alkaloids, terpenes, polyphenols, steroids, orgkisloty en oaren), gjin wurd is sein. Dêrom, gjin oerdriuwing om te sizzen dat fotosynteze - de kaai nei it libben fan planten, bisten en minsken.