Kur yra fotosintez??

?ali?j? augal? lapai

Apibr??imas

1) ?viesos faz?;

2) Tamsi faz?.

Fotosintez?s faz?s

?viesos faz?

Tamsi faz?

Rezultatas

Para?yk

Spustel?kite Enter, kad pakomentuotum?te

Kur yra fotosintez??

Na, i?kart atsakydamas ? klausim?, pasakysiu, kad fotosintez? vyksta ?ali?j? augal? lapai, tiksliau savo l?stel?se. Pagrindin? vaidmen? ?ia vaidina chloroblas, specialiosios l?stel?s, be kuri? fotosintez? ne?manoma. Atkreipiu d?mes?, kad ?is procesas, fotosintez?, man atrodo, Nuostabus turtas gyvena.

Gal? gale visi ?ino, kad fotosintez?s pagalba yra absorbuojamas anglies dioksidas ir i?siskiria deguonis. Toks paprastas supratimo rei?kinys ir tuo pat metu vienas sud?tingiausi? gyv? organizm? proces?, kuriuose dalyvauja daugyb? skirting? daleli? ir molekuli?. Taigi pabaigoje yra deguonis, kur? visi kv?puojame su jumis.

Na, a? pabandysiu pasakyti, kaip gauname brang? deguon?.

Apibr??imas

Fotosintez? yra organini? med?iag? i? neorganini? med?iag? sintez? naudojant saul?s spindulius. Kitaip tariant, kritimas ant lap?, Saul?s ?viesa Suteikia reikiam? energij? fotosintez?s procesui. D?l to organai susidaro i? neorganikos ir i?siskiria deguonies oras.

Fotosintez? vyksta 2 etapais:

1) ?viesos faz?;

2) Tamsi faz?.

A? jums ?iek tiek papasakosiu apie fotosintez?s fazes.

Fotosintez?s faz?s

?viesos faz?- Kaip vardas ai?kus, jis atsiranda ?viesoje, ant ?ali?j? lak?tini? l?steli? pavir?iaus membranos (kalbant moksline kalba, ant Grannos membranos). Pagrindiniai dalyviai ?ia bus chlorofilas, specialios baltym? molekul?s (ne?ikli? ne?iotojai) ir ATP sintetez?, kuri yra energijos tiek?ja.

?viesos faz?, kaip ir fotosintez?s procesas, prasideda nuo chlorofilo molekul?s ?viesos kiekio veikimo. D?l ?ios s?veikos chlorofilas patenka ? su?adint? b?sen?, tod?l ta pati molekul? praranda elektron?, kuris perjungia ? ?jungim? i?orinis pavir?ius membranos. Be to, nor?dama atkurti prarast? elektron?, chlorofilo molekul? pasirenka j? i? vandens molekul?s, tod?l ji suskaidoma. Visi ?inome, kad vanden? sudaro dvi vandenilio molekul?s ir vienas deguonis, o kai vanduo suskaidomas, deguonis patenka ? atmosfer?, o ant vidinio membranos pavir?iaus renkamas teigiamai ?krautas vandenilis.

Taigi paai?k?jo, kad neigiamai ?krauti elektronai, o kitoje teigiamai ?kraut? vandenilio proton? yra sutelkti ? vien? pus?. Nuo ?io momento atsiranda ATP sintetaz?s molekul?, kuri sudaro savit? koridori?, skirt? perduoti protonus elektronams ir suma?inti ?? koncentracij? skirtum?, apie kur? mes kalb?jome ?emiau. ?ioje vietoje ?viesos faz? baigiasi ir baigiasi ATP energijos molekul?s susidarymu ir Naff*N2 ne?iklio molekul?s specifin?s molekul?s atk?rimu.

Kitaip tariant, atsirado vandens skilimas, d?l kurio i?siskiria deguonis ir susidar? ATP molekul?, kuri suteikt? energijos tolesniam fotosintez?s srautui.

Tamsi faz?- Kaip beb?t? keista, ?i faz? gali tek?ti tiek ?viesoje, tiek tamsoje. ?i faz? teka specialiuose lap? l?steli? organoiduose, aktyviai dalyvaujan?iuose fotosintez?je (plastiduose). ?is etapas apima kelis Chemin?s reakcijos, kuris teka padedant tos pa?ios ATP molekul?s, susintetintos pirmoje faz?je, ir NASFN. Savo ruo?tu pagrindiniai vaidmenys ?ia priklauso vandens ir anglies dioksidui. Tamsioje faz?je b?tina nuolatin? energijos energija. Anglies dioksidas gaunamas i? atmosferos, pirmoje faz?je buvo suformuotas vandenilis, ATP molekul? yra atsakinga u? energij?. Pagrindinis tamsiosios faz?s rezultatas yra angliavandeniai, tai yra pats organikas, b?tinas augalams visam gyvenimui.

Rezultatas

Taigi ?vyksta tas pats organini? med?iag? (angliavandeni?) susidarymo procesas i? neorganini? med?iag?. D?l to augalai gauna produktus, kuri? jiems reikia gyvybei, ir mes gauname oro deguon?. A? priduriu, kad visas ?is procesas vyksta tik ?aliuose augaluose, kuri? l?stel?se yra chloroplast? („?aliosios l?stel?s“).

Naudingas0 n?ra labai

Fotosintez? - Tai sintez?s proces? rinkinys organiniai junginiai Nuo neorganini? d?l ?viesos energijos pavertimo energija Cheminiai ry?iai. ?alieji augalai priklauso fototrofiniams organizmams, kai kuriems prokariotai - cianobakterijoms, violetin?ms ir ?alioms pilkoms bakterijoms ir dar?ovi? flagella.

Fotosintez?s proceso tyrimai prasid?jo XVIII am?iaus antroje pus?je. Svarb? atv?rim? padar? i?skirtinis Rusijos mokslininkas K. A. Timiryazevas, kuris pagrind? ?ali?j? augal? kosminio vaidmens doktrin?. Augalai sugeria saul?s spindulius ir paver?ia ?viesi? energij? ? j? sintezuot? organini? jungini? cheminius ry?ius. Taigi jie u?tikrina gyvyb?s i?saugojim? ir vystym?si ?em?je. Mokslininkas taip pat teori?kai pagr?stas ir eksperimenti?kai ?rod? chlorofilo vaidmen? absorbuojant ?vies? fotosintez?s procese.

Chlorofilai yra pagrindinis fotosintetini? pigment?. Savo strukt?roje jie yra pana??s ? hemoglobino hemoglobin?, ta?iau vietoj gele?ies juose yra magnio. Gele?ies kiekis yra b?tinas norint u?tikrinti chlorofilo molekuli? sintez?. Yra keletas chlorofil?, kurie skiriasi j? chemine strukt?ra. Privaloma visiems fototrofams Chlorofilas a . ChlorofilasB. Jis randamas ?aliuose augaluose, Chlorofilas su - Diatominiuose ir ruduose dumbliuose. Chlorofilo d Tai b?dinga raudoniems dumbliams.

?alios ir violetin?s fotosintetin?s bakterijos turi specialias Bakteriochlorofilai . Bakterij? fotosintez? turi daug bendro su augal? fotosinteze. Bakterijose jis skiriasi, vandenilio donoras yra vandenilio sulfidas, o augaluose - vanduo. ?alios ir purpurin?s bakterijos neturi II fotoso sistemos. Bakterij? fotosintez? n?ra lydima deguonies i?siskyrimo. Bendra bakterij? fotosintez?s lygtis:

6c0 2 + 12h 2 s -> c 6 h 12 o 6 + 12s + 6n 2 0.

Fotosintez? pagr?sta redokso procesu. Tai yra susijusi su elektron? perk?limu i? s?nari?-donor? elektron? ? junginius, kurie juos suvokia ? akceptorius. ?viesos energija virsta sintezuot? organini? jungini? (angliavandeni?) energija.

Chloroplast? membranoje yra specialios strukt?ros - - Reakcijos centrai kuriame yra chlorofilo. ?aliuose augaluose ir cianobakterijose yra du Fotosistemos – Pirmasis (i) Ir antra (ii) kurie turi skirtingus reakcinius centrus ir yra sujungti per elektron? perdavimo sistem?.

Du fotosintez?s faz?s

Dviej? fazi? fotosintez?s procesas susideda: ?viesa ir tamsi.

Atsiranda tik esant ?viesai ant vidini? mitochondrij? membran? speciali?j? strukt?r? membranose - Tilakoidai . Fotosintetiniai pigmentai sugauna ?vies? kvant? (fotonai). Tai lemia vieno i? chlorofilo molekul?s elektron? „su?adinim?“. Naudodamas molekules, elektronas juda ? i?orin? Tilakoidin?s membranos pavir?i?, ?gyjant tam tikr? potenciali? energij?.

?is elektronas c Fotosistema i Tai gali gr??ti ? j?s? energijos lyg? ir atkurti. Taip pat galima perduoti atram? (nikotinindinukleotidfosfat?). Bendraudami su vandenilio jonais, elektronai atkuria ?? ry??. Atstatytas NADF (NASP N) tiekia vandenil?, kad atkurt? atmosferos C0 2 ? gliukoz?.

Pana??s procesai vyksta II fotosistema . Susij? elektronai gali b?ti perduoti I fotosistemai ir atkurti. II nuotrauk? sistemos atk?rimas ?vyksta d?l elektron?, tiekian?i? vandens molekules. Vandens molekul?s suskaidomos (Vandens fotooloz?) ant vandenilio proton? ir molekulinio deguonies, kuris i?siskiria ? atmosfer?. Elektronai naudojami II foto sistemos atk?rimui. Vandens fotografijos lygtis:

2n 2 0 -> 4n + + 0 2 + 2e.

Kai elektronai gr??ta i? Tilakoidin?s membranos i?orinio pavir?iaus, energija i?leid?iama ? ankstesn? energijos lyg?. Jis buvo laikomas ATP molekuli? chemini? jung?i? pavidalu, kurie sintetinami reakcij? metu abiejose fotosistemose. ATP sintez?s su ADP ir fosforo r?g?timi procesas vadinamas Fotoporliacija . Dalis energijos naudojama vandeniui i?garuoti.

Fotosintez?s ?viesos faz?je susidaro junginiai, kuriuose gausu energijos, turin?ios daug: ATF ir NDF N. Kai skilimas (fotoliz), ? atmosfer? i?siskiria molekulin? deguonis.

Reakcijos vyksta vidin?je chloroplast? aplinkoje. Jie gali atsirasti tiek esant ?viesai, tiek be jos. Organin?s med?iagos sintetinamos (C0 2 atkuriama kaip gliukoz?), naudojant energij?, kuri buvo suformuota ?viesos faz?je.

Anglies dioksido atk?rimo procesas yra ciklinis ir vadinamas Kalvino ciklas . Jis pavadintas Amerikos tyr?jo M. Kalvino vardu, kuris atrado ?? ciklin? proces?.

Ciklas prasideda nuo atmosferos anglies dioksido reakcijos su ribezobifoSPAT. Katalizuoja fermento proces? karboksilaz? . Ribulezobifosfatas yra penki? angliavandenili? cukrus, prijungtas prie dviej? fosforo r?g?ties liekan?. Vyksta Skai?ius Chemin?s transformacijos, kiekviena i? j? katalizuoja jo specifin? ferment?. Kaip galutinis fotosintez?s form? produktas gliukoz? , ir Ribulazobifospat taip pat atkuriama.

Bendra fotosintez?s proceso lygtis:

6c0 2 + 6n 2 0 -> c 6 n 12 o 6 + 60 2

Fotosintez?s proceso d?ka yra absorbuojama saul?s energija ir ji paver?iama sintezuot? angliavandeni? chemini? ry?i? energija. Pagal galios grandines energija perduodama heterotrofiniams organizmams. Fotosintez?s metu yra absorbuojamas anglies dioksidas ir i?siskiria deguonis. Visas atmosferos deguonis turi fotosintetin? kilm?. Kasmet skiriama daugiau nei 200 milijard? ton? laisvojo deguonies. Deguonis apsaugo gyvyb? ?em?je nuo Ultravioletin? radiacija, sukuriant atmosferos ozono ekran?.

Fotosintez?s procesas yra neveiksmingas, nes tik 1–2 % i?versta ? sintezuot? organin? med?iag? Saul?s energija. Taip yra d?l to, kad augalai nepakankamai sugeria ?vies?, dal? jos sugeria atmosfera ir kt. Dauguma Saul?s ?viesa atsispindi i? ?em?s pavir?iaus atgal ? kosmos?.

Fotosintez? yra

Fotosintez? yra Angliavandeniai.

Bendroji savyb?

A? ?viesos faz?

1. Fotofizinis etapas

2. Fotochemin? stadija

II tamsi faz?

3.

Prasm?

4. Ozono ekranas.

Fotosintetini? augal? pigmentai, j? fiziologinis vaidmuo.

· Chlorofilas - Tai ?alias pigmentas, lemiantis ?alios spalvos spalv? augalu, su jo dalyvavimu, atsiranda d?l fotosintez?s proceso. Iki Chemin? strukt?ra Tai yra ?vairi? tetrapirroli? MG kompleksas. Chlorofilai turi porfirino strukt?r?, strukt?ri?kai arti Hemos.

Chlorofilo piros grup?se yra sistem?, kurios kintamos dvigubos ir paprastos jungtys. Tai yra chromoforelio chlorofilo grup?, sukelianti tam tikr? saul?s spektro spinduli? absorbcij? ir jo da?ym?. D Porfyro branduoliai yra 10 nm, o fitonin?s liekanos ilgis yra 2 nm.

Chlorofilo molekul?s yra polin?s, jos porfirino branduolys turi hidrofilines savybes, o fitoninis galas yra hidrofobinis. ?i chlorofilo molekul?s savyb? nustato tam tikr? jos i?d?stym? chloroplast? membranose.

Porfirino molekul?s dalis yra susijusi su baltymais, o fitorijos dalis yra panardinta ? lipid? sluoksn?.

Gyvo nepa?eistos l?stel?s chlorofilas turi galimyb? gr??ti ? gr??tam?j? nuotrauk? ramifikacij? ir fotografij?. Geb?jimas redox reakcijoms yra susij?s su buvimu chlorofilo molekul?je konjuguotuose dvigubuose ry?iuose su mobiliaisiais p-elktronais ir atomais N su neterminuotais elektronais.

Fiziologinis vaidmuo

1) Selektyviai sugeria ?viesos energij?,

2) mai?yti j? elektroninio jaudulio energijos pavidalu,

3) Fotochemi?kai paver?iama su?adintos b?senos energija ? pirmin?s nuotraukos susijusi? ir foto -oksido jungini? chemin? energij?.

· Karotinoidai - Tai Vis? augal? chloroplastuose yra rieb?s geltonos, oran?in?s, raudonos spalvos pigmentai. Karotinoidai yra i? vis? Auk?tesni augalai Ir daug mikroorganizm?. Tai yra da?niausi pigmentai, turintys ?vairi? funkcij?. Karotinoidai turi maksimal? absorbcij? purpurin?je m?lynoje ir m?lynoje ?viesos spektro dalyse. Jie nesugeba fluorescencijos, skirtingai nei chlorofilas.

Karotinoidai apima 3 jungini? grupes:

Oran?in? arba raudonas karotino;

Geltoni ksantofillles;

Karotinoidin?s r?g?tys.

Fiziologinis vaidmuo

1) ?viesos absorbcija kaip papildomi pigmentai;

2) chlorofilo molekuli? apsauga nuo negr??tamo foto r?g?t?jimo;

3) aktyvi? radikal? gesinimas;

4) Dalyvaukite fototropizme, nes prisid?ti prie ?audymo krypties.

· Fikobilinai - Tai Raudoni ir m?lyni pigmentai, esantys cianobakterijose ir kai kuriuose dumbliuose. Fikobilinus sudaro 4 i? eil?s piros pyragai. Ficobilinai yra chromofor? globulino baltym? grup?s, vadinamos ficobilinproteinu. Jis yra padalintas ?:

- Ficoeritrins - raudoni baltymai;

- Fikoininas - M?lynieji baltymai;

- Alophycocianin - M?lyni baltymai.

Visi jie turi fluorescencinius sugeb?jimus. Fikobilin? maksimali absorbcija oran?in?je, geltonoje ir ?alioje ?viesos spektro dalyse absorbcijos ir leid?ia dumbliams geriau naudoti ?vies?, prasiskverbian?i? ? vanden?.

30 m gylyje raudoni spinduliai visi?kai i?nyksta

180 m gylyje - geltona

320 m gylyje - ?alia

Daugiau nei 500 m gylyje m?lyni ir purpuriniai spinduliai n?ra prasiskverbiantys.

Ficobilinai yra papildomi pigmentai, kuri? ?viesos energija, absorbuojama fikobilinais, ? chlorofil?.

Fiziologinis vaidmuo

1) ?viesos absorbcijos maksimumai fikobilinuose yra tarp dviej? maksimali? absorbcijos chlorofilyje: oran?in?je, geltonoje ir ?alioje dalyse - spektras.

2) Fikobilinai atlieka ?viesos kolekcinio komplekso funkcij? dumbliuose.

3) Augalai turi fikobilino-fitochrm?, jis nedalyvauja fotosintez?je, bet yra raudonos ?viesos fotoreceptorius ir atlieka reguliavimo funkcij? augal? l?stel?se.

Fotofizikos etapo esm?. Fotochemin? stadija. Ciklinis ir ne -ciklinis elektron? perne?imas.

Fotofizinio etapo esm?

Fotofizinis etapas yra svarbiausias, nes Atlieka vienos sistemos energijos per?jim? ir transformacij? ? kit? (tiesiogiai i? negyv?).

Fotochemin? stadija

Foto-chemin?s fotosintez?s reakcijos- Tai reakcijos, kai ?viesos energija paver?iama chemini? ry?i? energija, pirmiausia ? fosforo ry?i? energij? ATF. B?tent ATP suteikia vis? proces? eig?, tuo pa?iu metu veikiant ?viesai, atsiranda vandens skilimas, atkurtas, atkurtas NADF Ir i?siskiria O2.

Sugertos ?viesos kiekis i? ?imt? molekuli?, esan?i? ?viesos rinkimo komplekso pigment? molekul?se, energija iki vieno molekul?s-chlorofilio trapos, suteikiant elektron? akceptoriui oksidizuoti. Elektronas patenka ? elektronin? transportavimo grandin?, manoma, kad ?viesos rinkimo kompleks? sudaro 3 dalys:

Pagrindinis antenos komponentas

· Dvi taisymo sistem? nuotraukos.

Antenos chlorofilo kompleksas yra panardintas ? chloroplast? tilakoid? membran? stori?. Antenos pigment? ir reakcijos molekuli? visuma fotosintez?s metu yra fotosistema fotosintez?s metu Dalyvauja 2 fotosistemos:

· Nustat? tai 1 fotosistema Apima Pigmen? ir reakcij? centro tyrimo 1,

· 2 fotosistema Apima ?viesoforai Ir 2 reakcijos centras.

Chlorofilo sp?st? fotos sistema 1 sugeria ?vies? i? ilgos bangos 700 nm. Antrame sistema 680nm. ?viesa yra sm?giams su ?iomis dviem fotosistemomis, o ?prastam fotosintez?s ?gyvendinimui reikia tuo pa?iu metu dalyvauti. Perdavim? i?ilgai skersin?s grandin?s apima daugyb? oksidalini? reakcij?, kuriose vandenilio atomo arba elektron? perdavimas.

Yra dviej? tip? elektron? srautas:

· Ciklas

· Ne -cikliniai.

Su cikliniu elektron? srautu I? chlorofilo molekul?s perduodamas akceptoriui i? chlorofilo molekul?s ir gr??kite ? j? atgal , su ne cikliniu srautu Yra vandens fotografija ir elektron? perdavimas i? vandens ? NAPF , Redokso reakcij? metu i?siskirianti energija i? dalies naudojama ATP sintezei.

Fotosistema i

?viesos kolekcinio komplekso I turi ma?daug 200 chlorofilo molekuli?.

Pirmosios fotosistemos reakcijos centre yra chlorofilo A diplomas, kurio absorbcija yra did?iausia 700 nm (P700). Po jaudulio su daugybe ?viesos, jis atkuria pirmin? akceptori? - chlorofil? A, vien? - antrin? (vitamino K 1 arba Phyllokhinon), po kurio elektronas perduodamas ? ferredoksin?, kuris atkuria NAS naudodamas ferredoksino -Reservoir -reduktotaz? .

Baltym? plastikas, atstatytas B 6 F komplekse, perne?amas ? pirmosios fotosistemos reakcijos centr? i? intelcoidin?s erdv?s ir perduoda elektron? ? oksiduot? P700.

II fotosistema

Fotosistema - SSK rinkinys, fotochemin?s reakcijos centras ir elektron? ne?ikliai. II ?viesos kolekcijoje yra 200 chlorofilo molekuli?, 100 chlorofilo B, 50 karotenoid? molekuli? ir 2 teofitino molekules. II foto sistemos reakcijos centras yra pigmento baltym? kompleksas, esantis Tilakoidin?se membranose ir apsuptas SSK. Jame yra dimer? chlorofilo A, kurio absorbcija yra maksimali esant 680 nm (p680). Galiausiai jam buvo perduota ?viesos kiekio energija i? SSK, tod?l vienas i? elektron? patenka ? auk?tesn?s energijos b?sen?, jo ry?ys su branduoliu yra susilpn?j?s, o su?adintos molekul?s p680 tampa stipriu reduktoriumi (E0). = -0,7 V).

P680 atstato teofitin?, ateityje elektronas perkeliamas ? chinonus, kurie yra FS II dalis, o po to ? plastokinonus, gabenamus atkurta forma, ? B6F kompleks?. Viena plastokinono molekul? perduoda 2 elektronus ir 2 protonus, paimtus i? stromos.

P680 molekul?s elektronin?s laisvos vietos u?pildymas atsiranda d?l vandens. FS II sud?tis apima drena?o kompleks?, kuriame yra 4 vienet? aktyviame mangano jon? centre. Vienos deguonies molekul?s susidarymui reikalingos dvi vandens molekul?s, suteikian?ios 4 elektronus. Tod?l procesas atliekamas 4 takti?kumais ir norint visi?kai ?gyvendinti, reikalingas 4 kiekis ?viesos. Kompleksas yra i? „Intelcoid“ erdv?s, o gautai 4 protonai yra ?mesti ? j?.

Taigi bendras FS II darbo rezultatas yra 2 vandens molekuli? oksidacija, naudojant 4 kiek? ?viesos, susidarant 4 proton? formavimui intilakoidin?je erdv?je ir 2 atkurtus plastokhinonus membranoje.

Fotosintetinis fosforilinimas. Elektroninio transporto konjugacijos mechanizmas formuojant elektrocheminio potencialo transmembraninio gradiento. ATP-sintetinio komplekso strukt?rin? funkcin? organizacija ir veikimo mechanizmas.

Fotosintetinis fosforilinimas- ATP sintez? i? ADP ir neorganinio fosforo chloroplastuose, susijusiuose su elektron? perne?imu, sukelt? ?viesos.

Atitinkamai, dviej? tip? elektron? srautas i?siskiria cikline ir ne -cikline fotoforizacija.

Elektron? perne?imas i?ilgai ciklin?s srauto grandin?s yra susij?s su dviej? ATP makroelgini? ry?i? sinteze. Visa ?viesos energija, absorbuota I fotos sistemos reakcijos centro pigmente, sunaudojama tik ATP sintezei. Su cikliniu F.F. Anglies ciklo atkuriamieji ekvivalentai n?ra suformuoti, o O2 n?ra atskirti. Ciklinis F.F. apra?yta lygtimi:

Nonciklin? F.F. Tai kupina elektron? srauto i? vandens per I ir II NDF +fotosistem? ne?iklius. ?viesos energija ?iame procese, saugomoje ATP makroergice jungtyse, atkurta Nasfn2 ir molekulinio deguonies forma. Bendra ne -ciklinio F.F. Toliau:

Elektroninio transporto konjugacijos mechanizmas formuojant elektrocheminio potencialo transmembraninio gradiento formavim?

Hemiosmosin? teorija. Elektron? ne?ikliai yra lokalizuojami asimetri?kai membranose. ?iuo atveju elektron? (citochrom?) ne?iotojai su elektron? ir protono ne?ikliais (Plastico) yra paeiliui pakaitomis. Plastokhinon molekul? pirmiausia paima du elektronus: PX + 2E - -> PX -2.

Plastokhinon yra chinono darinys, visi?kai oksiduotoje b?senoje, yra du deguonies atomai, sujungti su dvigubais ry?iais, sujungtais su anglies ?iedu. Visi?kai restauruotoje b?senoje deguonies atomai benzeno ?iede yra sujungti su protonais: suformuojant elektri?kai neutrali? form?: PX -2 + 2N + -> PHN 2. Prottonai i?leid?iami ? erdv? Tilakoido viduje. Taigi, perkeldami elektron? por? i? HL 680 ? XL 700 V Vidin? erdv? Tilakoidai kaupia protonus. D?l aktyvaus proton? perk?limo i? stromos ? membranos intranidin? erdv? sukuriamas vandenilio (Dmn +) elektrocheminis potencialas, turintis du komponentus: chemin? D mn (koncentracij?), atsirandant? d?l to, kad n?ra, nes tai n?ra, nes tai n?ra, nes tai n?ra, nes tai n?ra, nes tai n?ra, nes tai n?ra, nes tai n?ra, nes tai n?ra, nes tai n?ra ne vienodas paskirstymas H + jonai skirtingose membranos pus?se ir elektrinis d?l prie?ingo skirting? membranos pusi? kr?vio (d?l proton? kaupimosi i? membranos vidaus).

__________________________________________________________________________

ATP-sintetinio komplekso veikimo strukt?rin? ir funkcin? organizacija ir veikimo mechanizmas

Strukt?rin? ir funkcin? organizacija. Proton? difuzijos konjugacija per membran? vykdo makromolekulinio fermento kompleksu, vadinamu ATP sintaz?s arba poravimosi faktorius. ?is kompleksas pana?us i?orin? pus? Membranos (joje yra fermento katalizinis centras) ir kojos, panardintos ? membran?. Membranos dal? sudaro polipeptido subvienetai ir membranoje sudaro proton? kanal?, per kur? vandenilio jonai patenka ? suk?iavimo faktori? F 1. Baltymas F 1 rei?kia baltym? kompleks?, kur? sudaro membranos, tuo tarpu jis i?laiko galimyb? katalizuoti ATP hidroliz?. Izoliuotas F 1 negali sintetinti ATP. Geb?jimas sintetinti ATP yra vieno komplekso F 0 -F 1 savyb?, ?montuota ? membran?. Taip yra d?l to, kad ATP-syntaz?s darbas ATP sintez?s metu yra susij?s su proton? perdavimu per j?. Nukreiptas proton? perne?imas ?manomas tik tuo atveju, jei ATP sintaz? yra ?montuota ? membran?.

Darbo mechanizmas. Yra dvi hipotez?s, susijusios su fosforilinimo mechanizmu (tiesioginis mechanizmas ir netiesioginis). Remiantis pirm?ja hipoteze, fosfato grup? ir ADF yra susij? su fermentu aktyviame F1 komplekso skyriuje. Du protonai perkeliami per kanal? i?ilgai koncentracijos gradiento ir prijungtas prie fosfato deguonies, sudarantis vanden?. Remiantis Antrosios hipotez?s (netiesioginiu mechanizmu), ADF ir neorganinis fosforas yra sujungti aktyviame fermento centre spontani?kai. Ta?iau susidar?s ATP yra tvirtai susij?s su fermentu, o energijai reikia jo i?siskyrimo. Energija tiekiama protonams, kurie, susij? su fermentu, kei?ia jo konformacij?, po kurios ATP i?siskiria.

C4 fotosintez?s kelias

Su 4 -suporuoja fotosintez? arba Hetcha -Lack Cycle

Australijos mokslininkai M. Hetch ir K. Slack buvo apra?yti 4 -osios fotosinteze, b?dingiems tropini? ir subtropini? augal? augalams ir dikotravusiems 16 ?eim? (16 -os ?eim? ( Cukranendri? cukranendr?je, kukur?zai ir kt.). Dauguma kenks?iausi? pikt?oli? yra C4 augalai, o dauguma ?em?s ?kio pas?li? priklauso C3 augalams. ?i? augal? lapuose yra dviej? tip? chloroplastai: paprasti mezofilai l?stel?se ir didelius chloroplastus, kurie neturi Gran ir fotosistem? II, pamu?alo narve, supan?iame laid?ius.

Mezofilo l?steli? citoplazmoje fosfoenolpirubokilaz? sujungia su 2 iki fosfoenolpirovo r?g?ties, sudarydama oksalin?s acouxus r?g?t?. Jis gabenamas ? chloroplastus, kur jis atstatytas ? obuoli? r?g?t?, dalyvaujant NASFN (nuo NADF+priklausomas Malathdehyrogenaz?s fermentas). Esant amonio jonams, oksalo r?g?ties r?g?tis paver?iama asparagine r?g?timi (fermentas - aspartateaminotransferaz?). Obuoli? ir (arba) ?paraginin?s r?g?tys patenka ? gleivin?s l?steli? chloroplastus, dekarboksilatuoja iki pirovinarin?s r?g?ties ir C 2. C 2 yra ?trauktas ? Kalvino cikl?, o pirovo r?g?tis perkeliama ? mezofilo l?steles, kur ji virsta fosfoenolpiriine r?g?timi.

Priklausomai nuo to, kokia r?g?tis - malatas ar aspartatas - perne?amas ? pamu?alo l?steles, augalai yra padalyti ? dvi r??is: malaj? ir aspartit?. L?stel?se ?ios C4 r?g?tys yra dekarboksilas, kuris atsiranda Skirtingi augalai Tai atsiranda dalyvaujant ?vairiems fermentams: nuo NADF+priklausoma dekarboksilinimo malatdehidrogenaz?s (Nas+-mdg), auk??iau+priklausoma dekarboksilkoksilinimo malatdehidrogenaz?s (Malik-enzyme, auk??iau+-MDH) ir FEP karboksikinaz?s (FEP-CC). Tod?l augalai yra suskirstyti ? dar tris potipius: NAST+-MDG-Range, auk??iau+-mdg-diapazono FEP-CC diapazonas.

Toks mechanizmas leid?ia augalams fotografuoti u?darytais auk?ta temperat?ra Ustitsy. Be to, Kalvino ciklo produktai yra suformuoti gleivin?s l?steli?, supan?i? laidus pluo?tus, chloroplastuose. Tai prisideda prie greito fotografijos nutek?jimo ir taip padidina fotosintez?s intensyvum?.

Fotosintez? pagal riebal? tip? (sukulentams) -Sam -kelias.

Sausose vietose yra „Soucculets“ augal?, kuriuose nakt? burnos atidaryta ir u?daroma dienos metu, kad suma??t? transpiracija. ?iuo metu tokio tipo fotosintez? yra 25 ?eim? atstovuose.

Sukulentams (kaktusai ir augalai - Tolstyankov? s?klose ( Crassulaceae) Fotosintez?s procesai yra atskirti ne erdv?je, kaip ir kituose, kuriuose yra 4 pakopos, o laiku. ?io tipo fotosintez? vadinama CAM (Crassulation R?g?ties metabolizmas) - -. Dienos metu burna paprastai u?daroma, o tai neleid?ia prarasti vandens transpiracijos metu ir atidaroma nakt?. Tamsoje C 2 patenka ? lapus, kur fosfoenolpiruvatokarboksilaz? prisijungia prie jo ? fosfoenolpirovo r?g?t?, sudarydama oksalue acouche r?g?t?. J? atstato nuo NASPN priklausoma malathdehidrogenaz? ? obuoli? r?g?t?, kuri kaupiasi vakuume. Po piet? obuoli? r?g?tis pereina i? vakuumo ? citoplazm?, kur ji dekarboksilizuota susidarant su 2 ir pirovinarine r?g?timi. C 2 difuzija chloroplastuose ir yra ?trauktas ? Kalvino cikl?.

Taigi tamsi fotosintez?s faz? yra padalinta laiku: su 2 absorbcija nakt? ir atkuriama dienos metu, i? lydek? susidaro malatas, audiniuose karboksilinimas ?vyksta du kartus: nakt?, lap?s, lap?s dienos dienos dienos dienos dienos dien?. Rubferis.

Pa?iame augime jie yra suskirstyti ? du tipus: NADF-MDG-Range, FEP-CC-RASTENIA.

Kaip C4, SAM tipo yra papildomas, atsargos nuo 2 iki C3 ciklo augaluose, pritaikytuose gyvybei tokiomis s?lygomis tokiomis s?lygomis Pakilusi temperat?ra Arba dr?gm?s tr?kumas. Kai kuriuose augaluose ?is ciklas visada veikia, kitose - tik nepalankiomis s?lygomis.

Nuotrauka -„WhiSpering“.

Nuotrauka -jas i?metimo procesas su 2 ir absorbcija apie 2. (Nei fotosintez?s, nei kv?pavimas netaikomas). Kadangi pagrindinis fotografijos produktas yra glikolio r?g?tis, ji taip pat vadinama glikulta. Nuotrauk? keitim? padidina ma?as kiekis nuo 2 ir didel?s koncentracijos apie 2 ore. Esant tokioms s?lygoms, ribulosobisfato chloroplastai katalizuoja, o ne ribuloz?s-1,5-difosfato karboksilinim?, ta?iau jis suskaidomas ? 3-fosfoglicerino ir 2-fosflikolio r?g?tis. Pastarasis yra defosterizuotas formuojant glikolio r?g?t?.

Glikolio r?g?tis i? chloroplast? patenka ? peroksizom?, kur ji oksiduojama gliclatoksidaze ? glioksilo r?g?t?. Vandenilio peroksidas, suformuotas pagal peroksizom? esan?i? katalaz?. Gliokilio r?g?tis yra ammaliau, virsta glicinu. Glicinas gabenamas ? mitochondrijas, kur i? dviej? glicino molekuli? sintetinamas ir i?laisvinamas i? 2.

Serinas gali patekti ? peroksizom? ir veikiant aminotransferazei, amino grup? perne?a ? pirovinogrado r?g?t?, susidarant Alaninui, o pati virsta hidroksipirinogradine r?g?timi. Pastaroji, dalyvaujanti NASD, atstatyta glicerino r?g?tyje. Jis patenka ? chloroplastus, kur jis ?trauktas ? Kalvino cikl? ir 3 FGA formas.

Augal? kv?pavimas

Gyvasis narvas yra atviras Energijos sistema, ji gyvena ir i?laiko savo individualum? d?l nuolatinio energijos antpl?d?io. Kai tik ?is intakas sustoja, ?vyksta organizmo dezorganizavimas ir mirtis. Saul?s ?viesos energija, kaupiama su fotosinteze organin?mis med?iagomis, v?l i?leid?iama ir naudojama ?vairiuose gyvenimo procesuose.

Gamtoje yra du pagrindiniai procesai, kuri? metu i?leid?iama saul?s ?viesos energija, kaupiama organin?mis med?iagomis- tai kv?puoja ir fermentuoja. Kv?pavimas yra organini? jungini? aerobinis oksidacinis oksidacinis skilimas ? paprast? neorganin?, lydim? energijos i?siskyrimo. Informacija yra anaerobinis organini? jungini? skilimo ? paprastesn? proces?, lydim? energijos i?siskyrimo. Kv?pavimo atveju elektronas su elektronu yra deguonis, fermentacijos atveju, organiniai junginiai.

Bendra kv?pavimo proceso lygtis:

C6N1206 + 602 -> 6C02 + 6N20 + 2824 kJ.

Kv?pavimo tak? metabolizmo keliai

Yra dvi pagrindin?s sistemos ir du pagrindiniai kv?pavimo tak? substrato pasukimo b?das arba angliavandeni? oksidacija:

1) glikolio + CREBS ciklas (glikolitinis); ?is kv?pavimo tak? metabolizmo kelias yra labiausiai paplit?s ir, savo ruo?tu, susideda i? dviej? fazi?. Pirmoji faz? yra anaerobin? (glikolias), antroji faz? yra aerobin?. ?ios faz?s yra lokalizuotos ?vairiuose l?stel?s skyriuose. Anaerobin? faz? glikolio yra citoplazmoje, aerobin? faz? yra mitochondrijose. Paprastai kv?pavimo chemija pradedama atsi?velgti i? gliukoz?s. Tuo pa?iu metu gliukoz? augal? l?stel?se yra ma?a, nes galutiniai fotosintez?s produktai yra sacharoz?, nes pagrindin? cukraus transportavimo forma augale ar atsarginiai angliavandeniai (krakmolas ir kt.). Tod?l, norint tapti sacharoz?s ir krakmolo kv?pavimo substratu, jis turi b?ti hidroliuotas formuojant gliukoz?.

2) Pentosofosfatas (apotominis). Santykinis ?i? kv?pavimo tak? vaidmuo gali skirtis priklausomai nuo augal? tipo, am?iaus, vystymosi fazi?, taip pat priklausomai nuo aplinkos veiksni?. Augal? kv?pavimo procesas vykdomas i?orin?s s?lygos kuriame ?manoma gyvenimas. Augal? organizmas neturi prietais?, skirt? temperat?ros reguliavimui, tod?l kv?pavimo tak? procesas atliekamas nuo –50 iki +50 ° C temperat?roje. Augaluose n?ra prietais? ir i?laikyti vienod? deguonies pasiskirstym? visuose audiniuose. Tai buvo poreikis ?gyvendinti kv?pavimo tak? proces? ?vairiomis s?lygomis, d?l kuri? buvo sukurta ?vair?s kv?pavimo tak? metabolizmo b?dai evoliucijos procese ir dar didesn? ferment? sistem?, vykdan?i? atskirus kv?pavimo etapus, ?vairi? ?vairovi?. Tuo pat metu svarbu atkreipti d?mes? ? vis? k?no metabolini? proces? ry??. Kv?pavimo tak? metabolizmo kelio pasikeitimas lemia gilius vis? augal? metabolizmo poky?ius.

Energija

11 ATP formuojamas d?l Centrinio komiteto ir kv?pavimo tak? bei 1 ATP darb? d?l substrato fosforilinimo. ?ios reakcijos metu susidaro viena GTF molekul? (rethosporation reakcija lemia ATP susidarym?).

1 centrinio komiteto apyvarta aerobin?mis s?lygomis lemia 12 ATP formavim?si

Integratyvus

Centrinio komiteto lygmenyje sujungti riebal? ir angliavandeni? baltym? katabolizmo keliai. CREBS ciklas yra centrinis metabolizmo b?das, sujungiantis skilimo ir sintez?s procesus svarbiausi komponentai L?stel?s.

Amfibolis

Centrinio komiteto metabolitai yra svarbiausi j? lygiu, pereinant nuo vieno tipo main? ? kit?.

13. ir tt: komponent? lokalizacija. Oksidacinio fosforilinimo mechanizmas. Hemiosmosin? Mitchela teorija.

Elektron? transporto grandin?- Tai yra redokso agent? grandin?, tam tikru b?du, esan?iame chloroplast? membranoje, kuri i? vandens ? NAS +ne?a elektron? fotoduktoriaus transporto priemones. Elektron? perne?imo varomoji j?ga i?ilgai fotosintez?s ETC yra redokso reakcijos reakcijos centruose (RC) i? dviej? fotosistem? (FS). Pirminis RC FS1 kr?vi? atskyrimas lemia stipr? kintamosios srov?s reduktori?, kurio redokso potencialas u?tikrina NAS + atstatym? per tarpini? ne?ikli? grandin?. RC FS2 fotochemin?s reakcijos sukelia stipr? oksiduojant? agent? P680, kuris sukelia daugyb? redokso reakcij?, sukelian?i? vandens oksidacij? ir deguonies i?siskyrim?. RC FS1 suformuoto P700 atk?rimas ?vyksta elektron?, mobilizuot? i? II vandens sistemos, s?skaita, dalyvaujant tarpiniams elektron? ne?ikliams (plastokinonams, redokso kareiviams cikitochromo komplekse ir plastiku). Prie?ingai nei pirmin?s nuotraukos sukeltos reakcijos centruose, einantys prie? termodinamin? gradient?, reakcijos, elektron? perdavimas kitose ETC vietose eina i?ilgai redokso potencialo gradiento ir lydi energijos i?siskyrim? , kuris naudojamas ATP sintezei.

ETC mitochondrij? komponentai yra tokia tvarka:

Pora elektron? i? supra -ORUS per ETC perduodama ? deguon?, kuris, atsigav?s ir pritvirtindamas du protonus, sudaro vanden?.

Apibr??imas ir bendra fotosintez?s savyb?, fotosintez?s reik?m?

Fotosintez? yra Organini? med?iag? formavimo i? CO2 ir H2O procesas ?viesoje, dalyvaujant fotosintetiniams pigmentams.

Biocheminiu po?i?riu, Fotosintez? yra Redokso CO2 ir H2O neorganini? med?iag? stabili? molekuli? redokso procesas ? organines med?iagas molekules- molekules- Angliavandeniai.

Bendroji savyb?

6CO 2 + 6H 2 O -> C 6 H 12 O 6 + O 2

Fotosintez?s proces? sudaro dvi faz?s ir keli etapai, kurie eina i? eil?s.

A? ?viesos faz?

1. Fotofizinis etapas- Tai ?vyksta vidin?je chloroplast? membranoje ir yra susij?s su saul?s energijos absorbcija su pigmento sistemomis.

2. Fotochemin? stadija- Jis vyksta chloroplast? vidin?je membranoje ir yra susij?s su saul?s energijos transformacija ? ATP ir Nasfn2 chemin? energij? ir vandens fotooloz?.

II tamsi faz?

3. Biocheminis stadijos arba Kalvino ciklas- Tai vyksta chloroplast? stromoje. ?iame etape anglies dioksidas atkuriamas iki angliavandeni?.

Prasm?

1. U?tikrinant ore esan?io CO2 pastovumo. 2 suri?imas fotosintez?s metu daugiausia kompensuoja jo i?krov? d?l kit? proces? (kv?pavimas, fermentacija, ugnikalni? veikla, ?monijos gamybos veikla).

2. U?kirst? keli? vystymuisi ?iltnamio efektas. Dalis saul?s ?viesos atsispindi i? ?em?s pavir?iaus ?ilumos pavidalu infraraudonieji spinduliai. Su 2 sugeria Infraraudon?j? spinduli? radiacija Ir tokiu b?du i?laikyti ?ilum? ?em?je. Padid?j?s 2 atmosferoje, gali prisid?ti prie temperat?ros padid?jimo, tai yra, sukurti ?iltnamio efekt?. Ta?iau didelis C 2 kiekis ore suaktyvina fotosintez?, tod?l 2 koncentracija ore v?l suma??s.

3. Deguonies kaupimasis atmosferoje. I? prad?i? deguonies ?em?s atmosferoje buvo labai ma?ai. Dabar jo turinys yra 21 %, kalbant apie or?. I? esm?s ?is deguonis yra fotosintez?s produktas.

4. Ozono ekranas. Ozonas (O 3) susidaro d?l fotografini? deguonies molekuli?, veikian?i? ?takos Saul?s radiacija ma?daug 25 km auk?tyje. Apsaugo visus gyvus daiktus ?em?je nuo destruktyvi? spinduli?.

Fotosintez? yra procesas, kurio rezultatas yra deguonies susidarymas ir i?siskyrimas su augal? l?stel?mis ir tam tikromis bakterij? r??imis.

Pagrindin? koncepcija

Fotosintez? yra ne kas kita, kaip unikali? fizikini? ir chemini? reakcij? grandin?. Kas tai? ?alieji augalai, taip pat kai kurios bakterijos, sugeria saul?s spindulius ir paver?ia juos elektromagnetine energija. Galutinis fotosintez?s rezultatas yra ?vairi? organini? jungini? chemini? jung?i? energija.

Augalyje, kur? ap?viet? saul?s spinduliai, redokso reakcijos vyksta tam tikra seka. Vanduo ir vandenilis, kurie yra donoras donoras, yra perkeliami ? elektron? pavidal? ? oksiduojant? agent? (anglies dioksid? ir acetat?). D?l to susidaro restauruoti angliavandeni? junginiai, taip pat deguonis, kur? skleid?ia augalai.

Fotosintez?s tyrimo istorija

Daugeliui t?kstantme?i? ?mogus buvo ?sitikin?s, kad augalo mityba per jo ?aknin? sistem? vyksta per dirvo?em?. ?e?iolikto am?iaus prad?ioje Nyderland? gamtininkas Janas Van Helmontas atliko eksperiment? su augalo auginimu puode. Prie? sodinant ir pasveriant dirvo?em?, ir po to, kai augalas pasiek? tam tikr? dyd?, jis padar? i?vad?, kad visi floros atstovai daugiausia gauna maistines med?iagas i? vandens. Per ateinan?ius du ?imtme?ius mokslininkai laik?si ?ios teorijos.

Netik?ta visiems, ta?iau teising? augal? mitybos prielaid? 1771 m. Padar? chemikas i? Anglijos Josephas Pristley. Jis ?tikinamai ?rod?, kad augalai gali i?valyti or?, kuris anks?iau nebuvo tinkamas kv?puoti ?mon?ms. ?iek tiek v?liau buvo padaryta i?vada, kad ?ie procesai yra ne?manomi be saul?s spinduli? dalyvavimo. Mokslininkai nustat?, kad ?ali augal? lapai ne tik paver?ia anglies dioksid?, kur? jie gauna deguonimi. Be ?io proceso j? gyvenimas ne?manomas. Kartu su vandeniu ir mineralin?mis druskomis anglies dioksidas aptarnauja maisto augalus. Tai yra pagrindin? fotosintez?s reik?m? visiems floros atstovams.

Deguonies vaidmuo visam gyvenimui ?em?je

Eksperimentai, kuriuos ved? angl? chemikas, pad?jo ?monijai paai?kinti, kod?l oras m?s? planetoje i?lieka tinkamas kv?puoti. Juk gyvenimas palaikomas, nepaisant egzistavimo did?iul? suma Gyvieji organizmai ir daugyb?s ?vies? degimas.

Gyvenimo atsiradimas ?em?je prie? milijardus met? buvo tiesiog ne?manoma. M?s? planetos atmosferoje nebuvo laisvo deguonies. Augal? atsiradimas pasikeit?. Visas atmosferos deguonis ?iandien yra fotosintez?s, atsirandan?ios ?aliuose lapuose, rezultatas. ?is procesas pakeit? ?em?s i?vaizd? ir suteik? impuls? gyvenimo pl?trai. ?i ne?kainojama fotosintez?s prasm? buvo pabaiga, kuri? ?monija pripa?ino tik XVIII am?iaus pabaigoje.

Teiginys n?ra perd?tas, kad pats ?moni? egzistavimas m?s? planetoje priklauso nuo to, kokia yra augal? pasaulio b?kl?. Fotosintez?s reik?m? yra pagrindin? vaidmens metu ?vairi? biosferos proces? eigoje. ? Pasaulin? skal??i nuostabi fizikin? ir chemin? reakcija lemia neorganini? organini? med?iag? susidarym?.

Fotosintez?s proces? klasifikavimas

?aliojoje lape yra trys svarbios reakcijos. Jie yra fotosintez?. Tiriant biologij? naudojama lentel?, kurioje ?vedamos ?ios reakcijos. Jie atne?a jos linijas:

Fotosintez?;
- duj? mainai;
- Vandens i?garinimas.

Tos fizikin?s ir chemin?s reakcijos, atsirandan?ios augale dienos ?viesoje, leid?ia ?aliiems lapams i?skirti anglies dioksid? ir deguon?. Tamsoje - tik pirmieji i? ?i? dviej? komponent?.

Kai kuriuose augaluose chlorofilo sintez? atsiranda net esant silpnai ir i?sibars?iusiam ?viesai.

Pagrindiniai etapai

Yra dvi fotosintez?s faz?s, kurios yra glaud?iai sujungtos. Pirmajame etape ?viesi? spinduli? energija paver?iama ATP didel?mis energijos junginiais ir visuotiniu NASFN atsigavimu. ?ie du elementai yra pagrindiniai fotosintez?s produktai.

Antrame (tamsiame) stadijoje gautas ATP ir NDFN yra naudojami anglies dioksidui pritvirtinti iki jo restauravimo ? angliavandenius. Dvi fotosintez?s faz?s turi skirtum? ne tik laiku. Jie atsiranda skirtingoje erdv?je. Tas, kuris biologijoje tiria „fotosintez?s“ tem?, lentel?, tiksliai nurodanti dviej? etap? ypatybes, pad?s tiksliau suprasti proces?.

Deguonies gamybos mechanizmas

Po anglies dioksido augal? absorbcijos atsiranda maistini? med?iag? sintez?. ?is procesas atliekamas ?aliais pigmentais, vadinamais chlorofilais, veikiant veikiant Saul?s ?viesa. Pagrindiniai ?ios nuostabios reakcijos komponentai yra ?ie:

?viesa;
- chloroplastai;
- vanduo;
- anglies dioksidas;
- Temperat?ra.

Fotosintez?s seka

Deguonies augal? gamyba atliekama etapais. Pagrindiniai fotosintez?s etapai yra ?ie:

?viesos absorbcija chlorofilais;
- Chloroplast? (?alio pigmento tarpl?stelini? organoid?) atskyrimas i? vandens dirvo?emio iki deguonies ir vandenilio;
- Vienos deguonies dalies perk?limas ? atmosfer?, o kitas - augal? kv?pavimo proceso ?gyvendinimui;
- augal? cukraus molekuli? susidarymas baltym? granul?se (pirenoiduose);
- Krakmolo, vitamin?, riebal? ir kt. Gamyba D?l cukraus mai?ymo su azotu.

Nepaisant to, kad fotosintezei atlikti reikia saul?s spinduli?, ?i reakcija taip pat gali atsirasti dirbtiniame ap?vietime.

?em?s augal? pasaulio vaidmuo

Pagrindiniai ?aliame lape vykstantys procesai jau i?samiai i?tyr? mokslo biologij?. Biosferos fotosintez?s reik?m? yra did?iul?. Tai yra vienintel? reakcija, d?l kurios padid?ja laisvos energijos kiekis.

Kasmet fotosintez?s metu atsiranda ?imtas penkiasde?imt milijard? ton? ekologi?kos med?iagos. Be to, augalai nurodytu laikotarpiu i?leid?ia beveik 200 milijon? ton? deguonies. ?iuo at?vilgiu galima teigti, kad fotosintez?s vaidmuo yra did?iulis visai ?monijai, nes ?is procesas yra pagrindinis energijos ?altinis ?em?je.

Atsiradus unikaliai fizikinei ir cheminei reakcijai, vyksta anglies, deguonies, taip pat daugelio kit? element?. Remiantis tuo, dar viena svarbi fotosintez?s gamtoje vert?. ?i reakcija palaiko tam tikr? atmosferos, kurioje ?manoma ?em?je, sud?t?.

Procesas, vykstantis augaluose, riboja anglies dioksido kiek?, neleid?iant jam kauptis padid?jusiomis koncentracijomis. Tai taip pat svarbu i? fotosintez?s. ?em?je a?i? ?alieji augalai So vadinamas ?iltnamio efektas n?ra sukurtas. Flora patikimai apsaugo m?s? planet? nuo perkaitimo.

Augal? pasaulis kaip mitybos pagrindas

Mi?ko fotosintez?s vaidmuo ir ?em?s ?kis. Augal? pasaulis Tai yra vis? heterotrofini? organizm? maistini? med?iag? baz?. Ta?iau fotosintez?s reik?m? slypi ne tik anglies dioksido absorbcijoje su ?aliais lapais ir tokiu b?du gauti baigtas produktas unikali reakcija, kaip cukrus. Augalai gali paversti azoto ir sieros junginius ? med?iagas, i? kuri? sudaro j? k?nas.

Kaip taip nutinka? K? rei?kia fotosintez? augal? gyvenime? ?is procesas atliekamas gaunant augal? nitrat? jonais. ?ie elementai yra dirvo?emio vandenyje. Jie patenka ? gamykl? ?aknies sistemos d?ka. ?aliojo organizmo l?stel?s nitrat? jonai apdoroja ? aminor?g?tis, i? kuri? sudaromos baltym? grandin?s. Fotosintez?s metu taip pat susidaro riebal? komponentai. Tai yra svarbios atsargin?s med?iagos augalams. Taigi, daugelio vaisi? s?klose yra maistini? med?iag? aliejaus. ?is produktas taip pat yra svarbus ?mon?ms, nes jis naudojamas maisto ir ?em?s ?kio pramon?je.

Fotosintez?s vaidmuo derliaus nu?mime

Pasaulio praktikoje ?em?s ?kio ?moni? darbas yra pla?iai naudojamas pagrindini? augal? pl?tros ir augimo d?sni? tyrimo rezultatais. Kaip ?inote, pas?li? formavimo pagrindas yra fotosintez?. Jo intensyvumas, savo ruo?tu, priklauso nuo Vandens re?imas Kult?ros, taip pat i? j? mineralin?s mitybos. Kaip ?mogus padidina pas?li? tank? ir lap? dyd?, kad augalas kiek ?manoma sunaudot? saul?s energij? ir i? atmosferos pasirinks anglies dioksid?? Tam optimizuotos ?em?s ?kio pas?li? mineralini? mitybos ir vandens tiekimo s?lygos.

Moksli?kai ?rodyta, kad derlius priklauso nuo ?ali? lap? ploto, taip pat nuo juose tekan?i? proces? intensyvumo ir trukm?s. Ta?iau tuo pat metu padid?j?s pas?li? tankis lemia lap? ?e??liavim?. Saul?s ?viesa negali jiems prasiskverbti ir d?l ventiliacijos pablog?jimo Oro mas?s Ma?uose t?riuose ?eina anglies dioksidas. D?l to suma??ja fotosintez?s proceso aktyvumas, o augal? produktyvumas ma??ja.

Fotosintez?s biosferos vaidmuo

Remiantis apytiksliausiais skai?iavimais, tik autotrofiniai augalai, gyvenantys vandenyn? vandenyse, kasmet nuo 20 iki 155 milijard? ton? anglies virsta organin?mis med?iagomis. Ir tai, nepaisant to, kad saul?s ?viesos energij? jie naudoja tik 0,11%. Kalbant ?em?s augalai, tada jie sugeria nuo 16 iki 24 milijard? ton? anglies per metus. Visi ?ie duomenys ?tikinamai kalba apie tai, kokia puiki fotosintez?s prasm? yra gamtoje. Tik d?l ?ios reakcijos atmosfera papildoma b?tinu molekuliniu deguonimi, kuri yra b?tina degimui, kv?pavimui ir ?vairioms Gamybos veikla. Kai kurie mokslininkai mano, kad padid?jus anglies dioksido kiekiui atmosferoje, padid?ja fotosintez?s greitis. Tuo pa?iu metu atmosfera papildoma tr?kstama deguonimi.

Kosminis fotosintez?s vaidmuo

?alieji augalai yra tarpininkai tarp m?s? planetos ir saul?s. Jie u?fiksuoja dangi?kojo ?viesos energij? ir suteikia galimyb? egzistuoti gyvyb?s m?s? planetoje.

Fotosintez? yra procesas, kur? galima aptarti kosminiu mastu, nes jis kadaise prisid?jo prie m?s? planetos ?vaizd?io transformacijos. D?l reakcijos, praeinan?ios ?aliais lapais, saul?s spinduli? energija nei?siskiria erdv?je. Tai patenka ? naujai suformuot? organini? med?iag? chemin? energij?.

?moni? visuomen? reikia fotosintez?s produktams ne tik maistui, bet ir ekonominei veiklai.

Ta?iau ne tik tie saul?s spinduliai, kurie ?iuo metu patenka ? m?s? ?em?, yra svarb?s ?monijai. Labai reikalingos gamybos veiklai ir ?gyvendinimui, tie fotosintez?s produktai, kurie buvo gauti prie? milijonus met?. Jie yra planetos ?arnyne sluoksni? pavidalu anglis, degios dujos ir aliejus, durpi? telkiniai.

Fotosintez? yra ?viesos energijos formavimo proces? rinkinys ? organini? med?iag? chemini? ry?i? energij?, kurioje dalyvauja fotosintetin?s da?ymo med?iagos.

?is mitybos tipas b?dingas augalams, prokariotams ir kai kuriems vienal?s?i? eukariot? r??ims.

Nat?ralios sintez?s metu anglies ir vandens s?veikos su ?viesa virsta gliukoze ir laisvu deguonimi:

6CO2 + 6H2O + ?viesos energija -> C6H12O6 + 6O2

?iuolaikin? augal? fiziologija pagal fotosintez?s koncepcij? supranta foto -automatin?s funkcijos, kuri yra absorbcijos, transformacijos ir ?viesos energijos kiekio kiekio proces? rinkinys ? skirtingas ne savaranki?kas reakcijas, ?skaitant anglies dioksido transformacij? ? organus.

Faz?s

Fotosintez? augaluose ?vyksta lapuose per chloroplastus-Pusiau autonomin?s dviej? memembranini? organeli?, priklausan?i? plastid? klasei. Su plok??ios lap? plok?teli? forma yra auk?tos kokyb?s absorbcija ir visi?kas ?viesos energijos ir anglies dioksido naudojimas. Nat?ralios sintezei reikalingas vanduo patenka i? ?akn? per vandens tiekimo audin?. Duj? mainai vyksta difuzija per burn? ir i? dalies per odel?.

Chloroplastai u?pildomi bespalve stroma ir pradurta lamela, kuri, derinant vienas su kitu, sudaro tilakoidus. B?tent juose atsiranda fotosintez?. Pa?ios cianobakterijos atspindi chloroplastus, tod?l nat?ralios sintez?s ?taisas juose n?ra i?skirtas ? atskir? organel?.

Fotosintez? t?siasi Dalyvaujant pigmentams kurie paprastai yra chlorofilai. Kai kuriuose organizmuose yra kitas pigmentas - karotenoidas arba fikobilinas. Prokariotai turi pigment? su bakteriochlorofilu, ir ?ie organizmai nat?ralios sintez?s pabaigoje nei?skiria deguonies.

Fotosintez? praeina dviem faz?mis - ?viesa ir tamsi. Kiekvienam i? j? b?dingos tam tikros reakcijos ir s?veikaujan?ios med?iagos. I?samiau apsvarstykime fotosintez?s faz?s proces?.

Lengvas

Pirmasis fotosintez?s etapas Jam b?dingas auk?tos energijos produkt?, kurie yra ATP, susidarymas, l?steli? energijos ?altinis, ir NAS, redukuojantis agentas. Scenos pabaigoje deguonis susidaro kaip produktas. ?viesos stadija b?tinai atsiranda su saul?s spinduliais.

Fotosintez?s procesas vyksta Tilakoid? membranose, dalyvaujant elektronams, ATP sintezams ir chlorofilui (ar kitam pigmentui).

Elektrochemini? grandini?, per kurias elektronai ir i? dalies vandenilio protonai perduodami kompleksuose, suformuotais pigmentais ir fermentais, funkcionavimas.

?viesos faz?s proceso apra?ymas:

1. Kai ?jungta saul?s ?viesa lap? plok?tel?s Augal? organizmai Chlorofilo elektron? su?adinimas plok?teli? strukt?roje;
2. Aktyvioje b?senoje dalel?s i?eina i? pigmento molekul?s ir patenka ? Tilakoido i?or?, ?krautos neigiamai. Tai vyksta tuo pa?iu metu su oksidacija ir v?liau atkuriant chlorofilo molekules, kurios i? lap? ?vesto vandens pasirenka kitus elektronus;
3. Tada yra vandens fotooloz?, susidarant jonai, kurie suteikia elektronus ir yra paver?iami radikalais, o, galintys dalyvauti reakcijose ateityje;
4. Tada ?ie radikalai yra sujungti, sudarantys vandens molekules ir laisv? deguon?, patenkant? ? atmosfer?;
5. Tilakoidin? membrana ?gyja viena vertus Teigiamas mokestis D?l vandenilio jon?, kita vertus, neigiama d?l elektron?;
6. Pasiekus 200 mV skirtum? tarp protono membran? ?on?, praeina per ATP sintetaz?s ferment?, kuris lemia ADF transformacij? ? ATP (fosforilinimo proces?);
7. I? vandens i?laisvinus atomin? vandenil?, NADF + NAPF · H2 atstatytas;

Nors laisvas deguonis reakcij? procese patenka ? atmosfer?, ATP ir NAPF · H2 dalyvauja tamsioje nat?ralios sintez?s faz?je.

Tamsu

Privalomas ?io etapo komponentas - anglies dioksidas kurie augalai yra nuolat absorbuojami i? i?orin?s aplinkos per burn? lapuose. Tamsios faz?s procesai vyksta chloroplast? stromoje. Kadangi ?iame etape daug saul?s energijos nereikia ir bus pakankamai ATP ir NAPF ?viesos faz? · H2, reakcijos organizmuose gali vykti tiek dien?, tiek nakt?. Procesai ?iame etape vyksta grei?iau nei ankstesnis.

Vis? proces?, vykstan?i? tamsioje faz?je, visuma pavaizduota savoti?kos anglies dioksido transformacij?, kylan?i? i? i?orin?s aplinkos, pavidalu:

1. Pirmoji tokios grandin?s reakcija yra anglies dioksido fiksacija. Ribf-karboksilaz?s fermento buvimas prisideda prie greito ir sklandaus reakcijos eigos, d?l kurios susiformuoja ?e?i?j? jungini? formos, susidaro 2 fosfoglicerino r?g?ties molekul?s;
2. Tada yra gana sud?tingas ciklas, ?skaitant tam tikr? skai?i? reakcij?, pagal kurias fosfoglicerino r?g?tis virsta nat?raliu cukrumi - gliukoze. ?is procesas vadinamas Kalvino ciklu;

Taip pat susidaro kartu su cukrumi, riebal? r?g?tys, amino r?g?tys, glicerolis ir nukleotidai.

Fotosintez?s esm?

Remdamiesi nat?ralios sintez?s ?viesos ir tamsiomis faz?mis palyginim? lentele, galite trumpai apib?dinti kiekvieno i? j? esm?. ?viesos faz? atsiranda chloroplast? gr?duose, privalomai ?traukiant ?viesos energijos reakcij?. Reakcijose dalyvauja tokie komponentai kaip baltymai, kurie ne?a elektronus, ATP sintetaz? ir chlorofil?, kurie, s?veikaudami su vandeniu, sudaro laisv? deguon?, ATP ir NAPF · H2. Tamsioje faz?je, atsirandan?ioje chloroplast? stromoje, saul?s ?viesa n?ra privaloma. ATF ir N2 N2, kurie gaunami paskutiniame etape, s?veikaudami su anglies dioksidu, sudaro nat?ral? cukr? (gliukoz?).

Kaip matyti i? auk??iau i?vardyt?, fotosintez? atrodo kaip gana sud?tingas ir daugialypis fenomenas, ?skaitant daugyb? reakcij?, kuriose naudojamos skirtingos med?iagos. D?l nat?ralios sintez?s, deguonis, reikalingas kv?puoti gyviems organizmams ir apsaugoti juos nuo ultravioletin?s spinduliuot?s, naudojant ozono sluoksnio susidarym?.