Gamtoje, veikiant saul?s ?viesai, vyksta gyvybi?kai svarbus procesas, be kurio niekas neapsieina. b?tyb??em?je. D?l reakcijos ? or? i?siskiria deguonis, kuriuo kv?puojame. ?is procesas vadinamas fotosinteze. Kas yra fotosintez? mokslinis ta?kas reg?jim? ir tai, kas vyksta augal? l?steli? chloroplastuose, svarstysime toliau.

Fotosintez? biologijoje yra transformacija organin?s med?iagos ir deguonies i? neorganini? jungini? veikiami saul?s energija. Jis b?dingas visiems fotoautotrofams, kurie patys gali gaminti organinius junginius.

Tokiems organizmams priskiriami augalai, ?alios, purpurin?s bakterijos, melsvadumbliai (m?lynadumbliai).

Augalai - fotoautotrofai sugeria vanden? i? dirvo?emio, o i? oro - anglies dvideginis. Veikiant saul?s energijai, susidaro gliukoz?, kuri v?liau paver?iama polisacharidu – krakmolu, b?tina augal? organizmai mitybai, energijos gamybai. AT aplink? i?siskiria deguonis – svarbi med?iaga, kuri? visi gyvi organizmai naudoja kv?pavimui.

Kaip vyksta fotosintez?. Chemin? reakcij? galima pavaizduoti naudojant ?i? lygt?:

6CO2 + 6H2O + E = C6H12O6 + 6O2

Fotosintez?s reakcijos vyksta augaluose l?steli? lygiu, b?tent chloroplastuose, kuriuose yra pagrindinis pigmentas chlorofilas. ?is junginys ne tik suteikia augalams ?ali? spalv?, bet ir aktyviai dalyvauja pa?iame procese.

Nor?dami geriau suprasti proces?, turite susipa?inti su ?ali?j? organeli? - chloroplast? - strukt?ra.

Chloroplast? strukt?ra

Chloroplastai yra l?steli? organel?s, randamos tik augal? organizmuose, cianobakterijose. Kiekvienas chloroplastas yra padengtas dviguba membrana: i?orine ir vidine. Vidin? dalis Chloroplastas u?pildytas stroma - pagrindine med?iaga, kuri savo konsistencija primena l?stel?s citoplazm?.

Chloroplasto strukt?ra

Chloroplasto stroma susideda i?:

• tilakoidai – strukt?ros, primenan?ios plok??ius mai?elius, kuriuose yra pigmento chlorofilo;
• gran - tilakoid? grup?s;
• lamel?s – kanal?liai, jungiantys tilakoid? gran?.

Kiekviena grana atrodo kaip monet? ??snis, kur kiekviena moneta yra tilakoidas, o lamel? yra lentyna, ant kurios i?d?liotos granatos. Be to, chloroplastai turi savo genetin? informacija, atstovaujamos dvigrand?mis DNR grandin?mis, taip pat ribosomomis, kurios dalyvauja baltym?, aliejaus la??, krakmolo gr?deli? sintez?je.

Naudingas vaizdo ?ra?as: fotosintez?

Pagrindin?s faz?s

Fotosintez? turi dvi kintan?ias fazes: ?viesi? ir tamsi?. Kiekvienas i? j? turi savo srauto ypatybes ir produktus, susidaran?ius tam tikr? reakcij? metu. Dvi fotosistemos, sudarytos i? pagalbini? ?vies? surenkan?i? pigment?, chlorofilo ir karotinoido, perduoda energij? pagrindiniam pigmentui. D?l to ?viesos energija paver?iama chemine energija – ATP (adenozintrifosforo r?g?timi). Kas vyksta fotosintez?s procese.

?vie?ianti

?viesos faz? atsiranda, kai ?viesos fotonai patenka ? augal?. Chloroplaste jis teka ant tilaoidini? membran?.

Pagrindiniai procesai:

1. Fotosistemos I pigmentai pradeda „sugerti“ saul?s energijos fotonus, kurie perkeliami ? reakcijos centr?.
2. Veikiant ?viesos fotonams, pigmento molekul?je (chlorofile) „su?adinami“ elektronai.
3. „Su?adintas“ elektronas transportuojam? baltym? pagalba perkeliamas ? tilakoido i?orin? membran?.
4. Tas pats elektronas s?veikauja su kompleksiniu junginiu NADP (nikotinamido adenino dinukleotido fosfatu), redukuodamas j? iki NADP * H2 (?is junginys dalyvauja tamsiojoje faz?je).

Pana??s procesai vyksta ir II fotosistemoje. „Su?adinti“ elektronai palieka reakcijos centr? ir perkeliami ? i?orin? tilakoidin? membran?, kur prisijungia prie elektron? akceptoriaus, gr??ta ? I fotosistem? ir j? atkuria.

?viesioji fotosintez?s faz?

Bet kaip atkuriama II fotosistema? Taip nutinka d?l vandens fotoliz?s – H2O skilimo reakcijos. Pirma, vandens molekul? dovanoja elektronus II fotosistemos reakcijos centrui, d?l ko ?vyksta jos redukcija. Po to vanduo visi?kai suskaidomas ? vandenil? ir deguon?. Pastarasis ? aplink? prasiskverbia per lapo epidermio stomatas.

Vandens fotoliz? galite pavaizduoti naudodami lygt?:

2H2O \u003d 4H + 4e + O2

Be to, ?viesos faz?s metu sintetinamos ATP molekul?s – chemin? energija, kuri eina ? gliukoz?s susidarym?. Tiloidin?je membranoje yra ferment? sistema, kuri dalyvauja formuojant ATP. ?is procesas vyksta d?l to, kad vandenilio jonai per special? fermento kanal? perduodami i? vidinio apvalkalo ? i?orin? apvalkal?. Tada energija i?siskiria.

Svarbu ?inoti!?viesiosios fotosintez?s faz?s metu gaminasi deguonis, taip pat ATP energija, kuri naudojama monosacharidams sintetinti tamsiojoje faz?je.

Tamsus

Tamsiosios faz?s reakcijos vyksta vis? par?, net jei n?ra saul?s ?viesos. Chloroplasto stromoje (vidin?je aplinkoje) vyksta fotosintez?s reakcijos. ?? dalyk? pla?iau nagrin?jo Melvinas Kalvinas, po kurio tamsiosios faz?s reakcijos vadinamos Kalvino ciklu, arba C3 – keliu.

?is ciklas vyksta 3 etapais:

1. Karboksilinimas.
2. Atsigavimas.
3. Akceptori? regeneracija.

Karboksilinimo metu med?iaga, vadinama ribuloz?s bisfosfatu, susijungia su anglies dioksido dalel?mis. Tam naudojamas specialus fermentas - karboksilaz?. Susidaro nestabilus ?e?i? anglies jungini? junginys, kuris beveik i? karto suskyla ? 2 FHA (fosfoglicerino r?g?ties) molekules.

FHA atk?rimui naudojama ATP ir NADP * H2 energija, susidariusi ?viesos faz?s metu. I? eil?s vykstan?iose reakcijose susidaro trikarboninis cukrus su fosfato grupe.

Akceptori? regeneracijos metu dalis FHA molekuli? panaudojama ribuloz?s bisfosfato, kuris yra CO2 akceptorius, molekul?ms redukuoti. Be to, nuosekliose reakcijose susidaro monosacharidas, gliukoz?. Visiems ?iems procesams naudojama ATP energija, susidaranti ?viesos faz?je, taip pat NADP * H2.

Procesams, kai 6 anglies dioksido molekul?s paver?iamos 1 gliukoz?s molekule, reikia suskaidyti 18 ATP molekuli? ir 12 NADP*H2 molekuli?. ?iuos procesus galima pavaizduoti naudojant ?i? lygt?:

6CO2 + 24H = C6H12O6 + 6H2O

V?liau i? susidariusios gliukoz?s sintetinami sud?tingesni angliavandeniai – polisacharidai: krakmolas, celiulioz?.

Pastaba! Tamsiosios faz?s fotosintez?s metu susidaro gliukoz? – organin? med?iaga, b?tina augal? mitybai ir energijos gamybai.

Toliau pateikta fotosintez?s lentel? pad?s geriau suprasti pagrindin? ?io proceso esm?.

Lyginamoji fotosintez?s fazi? lentel?

Nors Kalvino ciklas labiausiai b?dingas tamsiajai fotosintez?s fazei, ta?iau kai kuriems atogr??? augalai b?dingas Hatch-Slack ciklas (C4 kelias), kuris turi savo srauto charakteristikas. Karboksilinimo metu Hatch-Sleck cikle susidaro ne fosfoglicerino r?g?tis, o kitos, tokios kaip: oksaloacto, obuoli?, asparto. Taip pat ?i? reakcij? metu anglies dioksidas kaupiasi augal? l?stel?se, o duj? main? metu nei?siskiria, kaip daugumoje.

V?liau ?ios dujos dalyvauja fotosintez?s reakcijose ir gliukoz?s susidarymo metu. Taip pat verta pamin?ti, kad C4 fotosintez?s kelias reikalauja daugiau energijos nei Kalvino ciklas. Pagrindin?s reakcijos, susidarymo produktai Hatch-Slack cikle nesiskiria nuo Kalvino ciklo.

D?l Hatch-Slack ciklo reakcij? fotokv?pavimas augaluose prakti?kai nevyksta, nes epidermio stomos yra u?daros. Tai leid?ia jiems prisitaikyti prie konkre?i? buvein?s s?lyg?:

• intensyvus kar?tis;
• sausas klimatas;
• padid?j?s buveini? druskingumas;
• CO2 tr?kumas.

?viesos ir tamsios fazi? palyginimas

Vert? gamtoje

Fotosintez?s d?ka susidaro deguonis – gyvybi?kai svarbi kv?pavimo procesams ir energijos kaupimuisi l?steli? viduje med?iaga, kuri leid?ia gyviems organizmams augti, vystytis, daugintis ir tiesiogiai dalyvauja vis? ?mogaus fiziologini? sistem? darbe. k?nas, gyv?nai.

Svarbu! I? atmosferoje esan?io deguonies susidaro ozono sluoksnis, kuris apsaugo visus organizmus nuo ?alingo pavojingos ultravioletin?s spinduliuot?s poveikio.

Naudingas vaizdo ?ra?as: pasiruo?imas biologijos egzaminui - fotosintez?

I?vada

D?l geb?jimo sintetinti deguon? ir energij? augalai sudaro pirm?j? grand? visose maisto grandin?se, b?dami gamintojai. Vartodami ?alius augalus, visi heterotrofai (gyv?nai, ?mon?s) kartu su maistu gauna gyvybi?kai svarbi? i?tekli?. D?l proceso, vykstan?io ?aliuose augaluose ir cianobakterijose, palaikoma pastovi atmosferos duj? sud?tis ir gyvyb? ?em?je.

- organini? med?iag? sintez? i? anglies dioksido ir vandens, naudojant privalom? ?viesos energij?:

6CO 2 + 6H 2 O + Q ?viesa -> C 6 H 12 O 6 + 6O 2.

At auk?tesni augalai fotosintez?s organas – lapas, fotosintez?s organel?s – chloroplastai (chloroplast? sandara – paskaita Nr. 7). Chloroplast? tilaoidin?se membranose yra fotosintetini? pigment?: chlorofil? ir karotinoid?. Yra keli skirtingi tipai chlorofilas ( a, b, c, d), pagrindinis yra chlorofilas a. Chlorofilo molekul?je galima i?skirti porfirino „galv?“ su magnio atomu centre ir fitolio „uodeg?“. Porfirino „galva“ yra plok??ia strukt?ra, hidrofilin?, tod?l guli ant membranos pavir?iaus vandens aplinka stroma. Fitolio „uodega“ yra hidrofobin? ir taip i?laiko chlorofilo molekul? membranoje.

Chlorofilas sugeria raudon? ir m?lynai violetin? ?vies?, atspindi ?ali? spalv? ir tod?l suteikia augalams jiems b?ding? ?ali? spalv?. Chlorofilo molekul?s tilakoidin?se membranose yra suskirstytos ? fotosistemos. Augalai ir melsvadumbliai turi fotosistem?-1 ir fotosistem?-2; fotosintetin?s bakterijos turi fotosistem?-1. Tik fotosistema-2 gali skaidyti vanden? i?skirdama deguon? ir paimti elektronus i? vandens vandenilio.

Fotosintez? yra sud?tingas keli? etap? procesas; fotosintez?s reakcijos skirstomos ? dvi grupes: reakcijas ?viesos faz? ir reakcijos tamsi faz?.

?viesos faz?

?i faz? vyksta tik esant ?viesai tilakoidin?se membranose, dalyvaujant chlorofilui, elektron? ne?iklius ir ferment? ATP sintetaz?. ?viesos kvanto ?takoje chlorofilo elektronai su?adinami, palieka molekul? ir nukrenta lauke tilakoidin? membrana, kuri ilgainiui tampa neigiamai ?krauta. Oksiduotos chlorofilo molekul?s atkuriamos paimant elektronus i? vandens, esan?io intratilakoidin?je erdv?je. Tai veda prie vandens skilimo arba fotoliz?s:

H 2 O + Q ?viesa -> H + + OH -.

Hidroksilo jonai dovanoja savo elektronus, virsdami reaktyviais radikalais. OH:

OH - -> .OH + e - .

Radikalai.OH susijungia ir sudaro vanden? ir laisv? deguon?:

4NE. -> 2H 2 O + O 2.

? j? pa?alinamas deguonis i?orin? aplinka, o protonai kaupiasi tilakoido viduje „proton? rezervuare“. D?l to tilakoidin? membrana, viena vertus, yra teigiamai ?krauta d?l H +, kita vertus, neigiamai d?l elektron?. Kai potencial? skirtumas tarp i?orin?s ir vidin?s tilaoidin?s membranos pusi? pasiekia 200 mV, ATP sintetaz?s kanalais stumiami protonai ir ADP fosforilinamas iki ATP; atominis vandenilis i?gaunamas konkretus ve??jas NADP + (nikotinamido adenino dinukleotido fosfatas) ? NADP H 2:

2H + + 2e - + NADP -> NADP H 2.

Taigi ?viesos faz?je vyksta vandens fotoliz?, kuri? lydi trys kritiniai procesai: 1) ATP sintez?; 2) NADP·H 2 susidarymas; 3) deguonies susidarymas. Deguonis difunduoja ? atmosfer?, ATP ir NADP·H 2 perne?ami ? chloroplasto strom? ir dalyvauja tamsiosios faz?s procesuose.

1 - chloroplasto stroma; 2 - grana tilakoidas.

tamsi faz?

?i faz? vyksta chloroplasto stromoje. Jo reakcijos nereikalauja ?viesos energijos, tod?l jos vyksta ne tik ?viesoje, bet ir tamsoje. Tamsiosios faz?s reakcijos yra nuosekli? anglies dioksido (ateinan?io i? oro) virsm? grandin?, d?l kurios susidaro gliukoz? ir kitos organin?s med?iagos.

Pirmoji reakcija ?ioje grandin?je yra anglies dioksido fiksavimas; anglies dioksido akceptorius yra penki? anglies cukrus ribuloz?s bisfosfatas(RiBF); fermentas katalizuoja reakcij? Ribuloz?s bisfosfato karboksilaz?(RiBP-karboksilaz?s). D?l ribolioz?s bisfosfato karboksilinimo susidaro nestabilus ?e?i? anglies junginys, kuris i? karto skyla ? dvi molekules. fosfoglicerino r?g?tis(FGK). Tada vyksta reakcij? ciklas, kurio metu per daugyb? tarpini? produkt? fosfoglicerino r?g?tis paver?iama gliukoze. ?iose reakcijose naudojamos ?viesos faz?je susidariusios ATP ir NADP·H 2 energijos; ?i? reakcij? ciklas vadinamas Kalvino ciklu:

6CO 2 + 24H + + ATP -> C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O.

Be gliukoz?s, fotosintez?s metu susidaro ir kiti kompleksini? organini? jungini? monomerai – aminor?g?tys, glicerolis ir riebal? r?g?tys, nukleotidai. ?iuo metu yra dviej? tip? fotosintez?: C 3 - ir C 4 - fotosintez?.

C 3 -fotosintez?

Tai fotosintez?s tipas, kai trij? anglies (C3) junginiai yra pirmasis produktas. C 3 -fotosintez? buvo atrasta anks?iau nei C 4 -fotosintez? (M. Calvin). B?tent C3 fotosintez? apra?yta auk??iau, po antra?te „Tamsioji faz?“. Charakteristikos C 3 -fotosintez?: 1) RiBP yra anglies dioksido akceptorius, 2) RiBP karboksilaz? katalizuoja RiBP karboksilinimo reakcij?, 3) RiBP karboksilinimo rezultate susidaro ?e?i? anglies junginys, kuris skyla ? dvi FHA. FHA atkurta trioz?s fosfatai(TF). Dalis TF naudojama RiBP regeneracijai, dalis paver?iama gliukoze.

1 - chloroplastas; 2 - peroksisomas; 3 - mitochondrija.

Tai nuo ?viesos priklausomas deguonies pasisavinimas ir anglies dioksido i?siskyrimas. Dar pra?jusio am?iaus prad?ioje buvo nustatyta, kad deguonis slopina fotosintez?. Kaip paai?k?jo, ne tik anglies dioksidas, bet ir deguonis gali b?ti RiBP karboksilaz?s substratas:

O 2 + RiBP -> fosfoglikolatas (2С) + FHA (3С).

Fermentas vadinamas RiBP-oksigenaze. Deguonis yra konkurencingas anglies dioksido fiksavimo inhibitorius. Fosfat? grup? yra atskilusi, o fosfoglikolatas virsta glikolatu, kur? augalas turi panaudoti. Jis patenka ? peroksisomas, kur oksiduojamas ? glicin?. Glicinas patenka ? mitochondrijas, kur oksiduojamas ? serin?, prarandant jau fiksuot? angl? CO 2 pavidalu. D?l to dvi glikolato molekul?s (2C + 2C) virsta viena FHA (3C) ir CO 2. D?l fotokv?pavimo C 3 augal? derlius suma??ja 30-40 % ( C 3 -augalai- augalai, kuriems b?dinga C 3 fotosintez?).

C 4 -fotosintez? - fotosintez?, kurioje pirmasis produktas yra keturi? anglies (C 4) junginiai. 1965 m. buvo nustatyta, kad kai kurie augalai ( cukranendr?, kukur?zai, sorgai, soros) pirmieji fotosintez?s produktai yra keturi? anglies r?g?tys. Tokie augalai vadinami Su 4 augalais. 1966 metais Australijos mokslininkai Hatchas ir Slackas ?rod?, kad C 4 augalai prakti?kai nekv?puoja ir daug efektyviau sugeria anglies dioksid?. Anglies virsm? keliu C 4 augaluose imta vadinti pateik? Hatch-Slack.

C 4 augalams b?dingas ypatingas anatomin? strukt?ra lapas. Visi laid?s pluo?tai yra apsupti dvigubu l?steli? sluoksniu: i?orinis yra mezofilo l?stel?s, o vidinis - pamu?alo l?stel?s. Anglies dioksidas fiksuojamas mezofilo l?steli? citoplazmoje, akceptorius yra fosfenolpiruvatas(PEP, 3C), d?l PEP karboksilinimo susidaro oksaloacetatas (4C). Procesas katalizuojamas PEP karboksilaz?. Prie?ingai nei RiBP karboksilaz?, PEP karboksilaz? turi didel? afinitet? CO 2 ir, svarbiausia, nes?veikauja su O 2 . Mezofilo chloroplastuose yra daug gran?, kuriose aktyviai vyksta ?viesos faz?s reakcijos. Apvalkal? l?steli? chloroplastuose vyksta tamsiosios faz?s reakcijos.

Oksaloacetatas (4C) paver?iamas malatu, kuris per plazmodesmatas transportuojamas ? gleivin?s l?steles. ?ia jis dekarboksilinamas ir dehidratuojamas, kad susidaryt? piruvatas, CO 2 ir NADP·H 2 .

Piruvatas gr??ta ? mezofilo l?steles ir atsinaujina PEP ATP energijos s?skaita. CO 2 v?l fiksuojamas RiBP karboksilaze, susidarant FHA. PEP regeneracijai reikalinga ATP energija, tod?l reikia beveik dvigubai daugiau energijos nei C 3 fotosintezei.

Fotosintez?s svarba

Fotosintez?s d?ka kasmet i? atmosferos sugeriama milijardai ton? anglies dvideginio, i?siskiria milijardai ton? deguonies; fotosintez? yra pagrindinis organini? med?iag? susidarymo ?altinis. Ozono sluoksnis susidaro i? deguonies, kuris apsaugo gyvus organizmus nuo trump?j? bang? ultravioletin?s spinduliuot?s.

Fotosintez?s metu ?alias lapas sunaudoja tik apie 1% ant jo krentan?ios saul?s energijos, na?umas – apie 1 g organini? med?iag? 1 m 2 pavir?iaus per valand?.

Chemosintez?

Organini? jungini? sintez? i? anglies dioksido ir vandens, vykdoma ne ?viesos energijos, o neorganini? med?iag? oksidacijos energijos s?skaita, vadinama. chemosintez?. Chemosintetiniai organizmai apima kai kurias bakterij? r??is.

Nitrifikuojan?ios bakterijos oksiduoti amoniak? iki azoto, o po to ? azoto r?g?tis(NH 3 -> HNO 2 -> HNO 3).

gele?ies bakterijos juod?j? gele?? paver?ia oksidu (Fe 2+ -> Fe 3+).

Sieros bakterijos oksiduoti vandenilio sulfid? iki sieros arba sieros r?g?ties (H 2 S + 1/2 O 2 -> S + H 2 O, H 2 S + 2O 2 -> H 2 SO 4).

D?l neorganini? med?iag? oksidacijos reakcij? i?siskiria energija, kuri? bakterijos kaupia didel?s energijos ATP jung?i? pavidalu. ATP naudojamas organini? med?iag? sintezei, kuri vyksta pana?iai kaip tamsiosios fotosintez?s faz?s reakcijos.

Chemosintetin?s bakterijos prisideda prie kaupimosi dirvo?emyje mineralai, gerina dirvo?emio derlingum?, skatina valym? Nuotekos ir kt.

Eiti ? paskaitos №11„Metabolizmo samprata. Baltym? biosintez?"

Eiti ? paskaitos №13"Eukariotini? l?steli? dalijimosi metodai: mitoz?, mejoz?, amitoz?"

- organini? med?iag? sintez? i? anglies dioksido ir vandens, naudojant privalom? ?viesos energij?:

6CO 2 + 6H 2 O + Q ?viesa -> C 6 H 12 O 6 + 6O 2.

Auk?tesniuosiuose augaluose fotosintez?s organas yra lapas, fotosintez?s organel?s – chloroplastai (chloroplast? strukt?ra – paskaita Nr. 7). Chloroplast? tilaoidin?se membranose yra fotosintetini? pigment?: chlorofil? ir karotinoid?. Yra keletas skirting? chlorofilo tip? ( a, b, c, d), pagrindinis yra chlorofilas a. Chlorofilo molekul?je galima i?skirti porfirino „galv?“ su magnio atomu centre ir fitolio „uodeg?“. Porfirino „galva“ yra plok??ia strukt?ra, yra hidrofilin?, tod?l yra ant membranos pavir?iaus, nukreipto ? stromos vandens aplink?. Fitolio „uodega“ yra hidrofobin? ir taip i?laiko chlorofilo molekul? membranoje.

Chlorofilas sugeria raudon? ir m?lynai violetin? ?vies?, atspindi ?ali? spalv? ir tod?l suteikia augalams jiems b?ding? ?ali? spalv?. Chlorofilo molekul?s tilakoidin?se membranose yra suskirstytos ? fotosistemos. Augalai ir melsvadumbliai turi fotosistem?-1 ir fotosistem?-2; fotosintetin?s bakterijos turi fotosistem?-1. Tik fotosistema-2 gali skaidyti vanden? i?skirdama deguon? ir paimti elektronus i? vandens vandenilio.

Fotosintez? yra sud?tingas keli? etap? procesas; fotosintez?s reakcijos skirstomos ? dvi grupes: reakcijas ?viesos faz? ir reakcijos tamsi faz?.

?viesos faz?

?i faz? vyksta tik esant ?viesai tilakoidin?se membranose, dalyvaujant chlorofilui, elektron? ne?iklius ir ferment? ATP sintetaz?. Veikiant ?viesos kvantui, chlorofilo elektronai su?adinami, palieka molekul? ir patenka ? i?orin? tilakoidin?s membranos pus?, kuri ilgainiui ?kraunama neigiamai. Oksiduotos chlorofilo molekul?s atkuriamos paimant elektronus i? vandens, esan?io intratilakoidin?je erdv?je. Tai veda prie vandens skilimo arba fotoliz?s:

H 2 O + Q ?viesa -> H + + OH -.

Hidroksilo jonai dovanoja savo elektronus, virsdami reaktyviais radikalais. OH:

OH - -> .OH + e - .

Radikalai.OH susijungia ir sudaro vanden? ir laisv? deguon?:

4NE. -> 2H 2 O + O 2.

Tokiu atveju deguonis pa?alinamas ? i?orin? aplink?, o protonai kaupiasi tilakoido viduje „proton? rezervuare“. D?l to tilakoidin? membrana, viena vertus, yra teigiamai ?krauta d?l H +, kita vertus, neigiamai d?l elektron?. Kai potencial? skirtumas tarp i?orin?s ir vidin?s tilaoidin?s membranos pusi? pasiekia 200 mV, ATP sintetaz?s kanalais stumiami protonai ir ADP fosforilinamas iki ATP; atominis vandenilis naudojamas specifiniam ne?ikliui NADP + (nikotinamido adenino dinukleotido fosfatui) atkurti ? NADP H 2:

2H + + 2e - + NADP -> NADP H 2.

Taigi ?viesos faz?je vyksta vandens fotoliz?, kuri? lydi trys pagrindiniai procesai: 1) ATP sintez?; 2) NADP·H 2 susidarymas; 3) deguonies susidarymas. Deguonis difunduoja ? atmosfer?, ATP ir NADP·H 2 perne?ami ? chloroplasto strom? ir dalyvauja tamsiosios faz?s procesuose.

1 - chloroplasto stroma; 2 - grana tilakoidas.

tamsi faz?

?i faz? vyksta chloroplasto stromoje. Jo reakcijos nereikalauja ?viesos energijos, tod?l jos vyksta ne tik ?viesoje, bet ir tamsoje. Tamsiosios faz?s reakcijos yra nuosekli? anglies dioksido (ateinan?io i? oro) virsm? grandin?, d?l kurios susidaro gliukoz? ir kitos organin?s med?iagos.

Pirmoji reakcija ?ioje grandin?je yra anglies dioksido fiksavimas; anglies dioksido akceptorius yra penki? anglies cukrus ribuloz?s bisfosfatas(RiBF); fermentas katalizuoja reakcij? Ribuloz?s bisfosfato karboksilaz?(RiBP-karboksilaz?s). D?l ribolioz?s bisfosfato karboksilinimo susidaro nestabilus ?e?i? anglies junginys, kuris i? karto skyla ? dvi molekules. fosfoglicerino r?g?tis(FGK). Tada vyksta reakcij? ciklas, kurio metu per daugyb? tarpini? produkt? fosfoglicerino r?g?tis paver?iama gliukoze. ?iose reakcijose naudojamos ?viesos faz?je susidariusios ATP ir NADP·H 2 energijos; ?i? reakcij? ciklas vadinamas Kalvino ciklu:

6CO 2 + 24H + + ATP -> C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O.

Be gliukoz?s, fotosintez?s metu susidaro ir kiti kompleksini? organini? jungini? monomerai – aminor?g?tys, glicerolis ir riebal? r?g?tys, nukleotidai. ?iuo metu yra dviej? tip? fotosintez?: C 3 - ir C 4 - fotosintez?.

C 3 -fotosintez?

Tai fotosintez?s tipas, kai trij? anglies (C3) junginiai yra pirmasis produktas. C 3 -fotosintez? buvo atrasta anks?iau nei C 4 -fotosintez? (M. Calvin). B?tent C3 fotosintez? apra?yta auk??iau, po antra?te „Tamsioji faz?“. B?dingi C 3 fotosintez?s bruo?ai: 1) RiBP yra anglies dioksido akceptorius, 2) RiBP karboksilaz? katalizuoja RiBP karboksilinimo reakcij?, 3) RiBP karboksilinimo rezultate susidaro ?e?i? anglies junginys, kuris skyla ? dvi FHA. FHA atkurta trioz?s fosfatai(TF). Dalis TF naudojama RiBP regeneracijai, dalis paver?iama gliukoze.

1 - chloroplastas; 2 - peroksisomas; 3 - mitochondrija.

Tai nuo ?viesos priklausomas deguonies pasisavinimas ir anglies dioksido i?siskyrimas. Dar pra?jusio am?iaus prad?ioje buvo nustatyta, kad deguonis slopina fotosintez?. Kaip paai?k?jo, ne tik anglies dioksidas, bet ir deguonis gali b?ti RiBP karboksilaz?s substratas:

O 2 + RiBP -> fosfoglikolatas (2С) + FHA (3С).

Fermentas vadinamas RiBP-oksigenaze. Deguonis yra konkurencingas anglies dioksido fiksavimo inhibitorius. Fosfat? grup? yra atskilusi, o fosfoglikolatas virsta glikolatu, kur? augalas turi panaudoti. Jis patenka ? peroksisomas, kur oksiduojamas ? glicin?. Glicinas patenka ? mitochondrijas, kur oksiduojamas ? serin?, prarandant jau fiksuot? angl? CO 2 pavidalu. D?l to dvi glikolato molekul?s (2C + 2C) virsta viena FHA (3C) ir CO 2. D?l fotokv?pavimo C 3 augal? derlius suma??ja 30-40 % ( C 3 -augalai- augalai, kuriems b?dinga C 3 fotosintez?).

C 4 -fotosintez? - fotosintez?, kurioje pirmasis produktas yra keturi? anglies (C 4) junginiai. 1965 metais buvo nustatyta, kad kai kuriuose augaluose (cukranendri?, kukur?z?, sorg?, sor?) pirmieji fotosintez?s produktai yra keturi? anglies r?g?tys. Tokie augalai vadinami Su 4 augalais. 1966 metais Australijos mokslininkai Hatchas ir Slackas ?rod?, kad C 4 augalai prakti?kai nekv?puoja ir daug efektyviau sugeria anglies dioksid?. Anglies virsm? keliu C 4 augaluose imta vadinti pateik? Hatch-Slack.

C 4 augalai pasi?ymi ypatinga lapo anatomine strukt?ra. Visi laid?s pluo?tai yra apsupti dvigubu l?steli? sluoksniu: i?orinis yra mezofilo l?stel?s, o vidinis - pamu?alo l?stel?s. Anglies dioksidas fiksuojamas mezofilo l?steli? citoplazmoje, akceptorius yra fosfenolpiruvatas(PEP, 3C), d?l PEP karboksilinimo susidaro oksaloacetatas (4C). Procesas katalizuojamas PEP karboksilaz?. Prie?ingai nei RiBP karboksilaz?, PEP karboksilaz? turi didel? afinitet? CO 2 ir, svarbiausia, nes?veikauja su O 2 . Mezofilo chloroplastuose yra daug gran?, kuriose aktyviai vyksta ?viesos faz?s reakcijos. Apvalkal? l?steli? chloroplastuose vyksta tamsiosios faz?s reakcijos.

Oksaloacetatas (4C) paver?iamas malatu, kuris per plazmodesmatas transportuojamas ? gleivin?s l?steles. ?ia jis dekarboksilinamas ir dehidratuojamas, kad susidaryt? piruvatas, CO 2 ir NADP·H 2 .

Piruvatas gr??ta ? mezofilo l?steles ir atsinaujina PEP ATP energijos s?skaita. CO 2 v?l fiksuojamas RiBP karboksilaze, susidarant FHA. PEP regeneracijai reikalinga ATP energija, tod?l reikia beveik dvigubai daugiau energijos nei C 3 fotosintezei.

Fotosintez?s svarba

Fotosintez?s d?ka kasmet i? atmosferos sugeriama milijardai ton? anglies dvideginio, i?siskiria milijardai ton? deguonies; fotosintez? yra pagrindinis organini? med?iag? susidarymo ?altinis. Ozono sluoksnis susidaro i? deguonies, kuris apsaugo gyvus organizmus nuo trump?j? bang? ultravioletin?s spinduliuot?s.

?alias lapas fotosintez?s metu sunaudoja tik apie 1% ant jo krentan?ios saul?s energijos, produktyvumas – apie 1 g organini? med?iag? 1 m 2 pavir?iaus per valand?.

Chemosintez?

Organini? jungini? sintez? i? anglies dioksido ir vandens, vykdoma ne ?viesos energijos, o neorganini? med?iag? oksidacijos energijos s?skaita, vadinama. chemosintez?. Chemosintetiniai organizmai apima kai kurias bakterij? r??is.

Nitrifikuojan?ios bakterijos oksiduoja amoniak? iki azoto, o v?liau iki azoto r?g?ties (NH 3 -> HNO 2 -> HNO 3).

gele?ies bakterijos juod?j? gele?? paver?ia oksidu (Fe 2+ -> Fe 3+).

Sieros bakterijos oksiduoti vandenilio sulfid? iki sieros arba sieros r?g?ties (H 2 S + 1/2 O 2 -> S + H 2 O, H 2 S + 2O 2 -> H 2 SO 4).

D?l neorganini? med?iag? oksidacijos reakcij? i?siskiria energija, kuri? bakterijos kaupia didel?s energijos ATP jung?i? pavidalu. ATP naudojamas organini? med?iag? sintezei, kuri vyksta pana?iai kaip tamsiosios fotosintez?s faz?s reakcijos.

Chemosintetin?s bakterijos prisideda prie mineralini? med?iag? kaupimosi dirvo?emyje, gerina dirvo?emio derlingum?, skatina nuotek? valym? ir kt.

Eiti ? paskaitos №11„Metabolizmo samprata. Baltym? biosintez?"

Eiti ? paskaitos №13"Eukariotini? l?steli? dalijimosi metodai: mitoz?, mejoz?, amitoz?"

Ar ?inojote, kad kiekvienas ?alias lapas yra miniati?rin? gamykla? maistini? med?iag? ir deguonies, kuris reikalingas normaliam ne tik gyv?n?, bet ir ?moni? gyvenimui. Fotosintez? yra ?i? med?iag? gamybos i? vandens ir anglies dioksido i? atmosferos procesas. Tai labai sud?tingas cheminis procesas, vykstantis dalyvaujant ?viesai. Be abejo, visi domisi, kaip vyksta fotosintez?s procesas. Procesas susideda i? dviej? etap?: pirmasis etapas yra ?viesos kvant? sugertis, o antrasis etapas - naudojimas skirtinguose chemin?s reakcijos j? energijos.

Kaip vyksta fotosintez?s procesas?
Augalai sugeria ?vies? ?alios med?iagos, vadinamos chlorofilu, pagalba. Chlorofilo yra chloroplastuose, kurie randami vaisiuose ir stiebuose. Bet ypa? juos didelis skai?ius yra lapeliuose, nes lapelis d?l gana paprastos sandaros gali pritraukti daug ?viesos, atitinkamai gauti daug daugiau energijos fotosintez?s procesui.
Po absorbcijos chlorofilas yra su?adintos ir perduoda energij? kitoms augalo organizmo molekul?ms, ypa? j? gauna toms, kurios tiesiogiai dalyvauja fotosintez?je. Antrasis fotosintez?s proceso etapas vyksta be privalomo ?viesos dalyvavimo ir susideda i? chemin?s jungties gavimo dalyvaujant anglies dioksidui, kuris gaunamas i? vandens ir oro. ?iame etape skirting? labai sintez? nauding? med?iag? gyvybin?ms funkcijoms, tokioms kaip gliukoz? ir krakmolas.

Patys augalai ?ias organines med?iagas naudoja ?vairioms jo dalims maitinti, taip pat normaliam gyvenimui palaikyti. Be to, ?i? med?iag? gauna ir augalais mintantys gyv?nai. ?i? med?iag? ?mogus gauna valgydamas augalin?s ir gyv?nin?s kilm?s produktus.

Fotosintez?s s?lygos
Fotosintez?s procesas gali vykti ne tik veikiant dirbtin? ?viesa bet ir saul?ta. Gamtoje, kaip taisykl?, augalai intensyviai vykdo savo veikl? pavasario-vasaros laikotarpiu, tai yra tuo metu, kai reikia daug saul?s ?viesos. Sveta ?eina rudens laikotarpis ma?iau, diena sutrump?ja, lapai pagelsta, o paskui nukrinta. Ta?iau vos pasirod?ius ?iltai pavasario saulei, pabunda ?alia lapija ir ?alios „gamyklos“ v?l imasi darbo, kad apr?pint? daug gyvybei reikaling? maistini? med?iag? ir deguonies.

Kur vyksta fotosintez?s procesas?
Fotosintez? daugiausia vyksta, kaip min?jome auk??iau, jei prisimenate, augal? lapuose d?l to, kad b?tent jie turi galimyb? paimti daug ?viesos, reikalingos fotosintez?s procesui.

Apibendrinant galime pasakyti, kad toks procesas kaip fotosintez? yra neatsiejama augal? gyvenimo dalis. Tikim?s, kad m?s? straipsnis pad?jo daugeliui suprasti, kas yra fotosintez? ir kod?l ji reikalinga.

APIBR??IMAS: Fotosintez? yra organini? med?iag? susidarymo procesas i? anglies dioksido ir vandens, esant ?viesai, i?skiriant deguon?.

Fotosintez?s procese dalyvauja:

1) chloroplastai,

3) anglies dioksidas,

5) temperat?ra.

Auk?tesniuose augaluose fotosintez? vyksta chloroplastuose - plastiduose (pusiau autonomin?se organel?se) ovalo formos turintis pigmento chlorofilo, d?l kurio ?alios spalvos augalo dalys turi ir ?ali? spalv?.

Dumbliuose chlorofilas randamas chromatoforuose (pigmento turin?iose ir ?vies? atspindin?iose l?stel?se). Ruduosiuose ir raudonuosiuose dumbliuose, gyvenantys dideliame gylyje, kur nelabai pasiekia saul?s ?viesa, yra ir kit? pigment?.

Jei pa?velgsite ? vis? gyv? b?tybi? maisto piramid?, fotosintetiniai organizmai yra pa?iame apa?ioje, kaip autotrof? (organini? med?iag?, sintetinan?i? i? neorganini?) dalis. Tod?l jie yra maisto ?altinis visai planetos gyvybei.

Fotosintez?s metu ? atmosfer? i?siskiria deguonis. I? jo vir?utiniuose atmosferos sluoksniuose susidaro ozonas. Ozono skydas apsaugo ?em?s pavir?i? nuo at?iauri? padarini? Ultravioletin? radiacija, kurios d?ka gyvyb? gal?jo persikelti i? j?ros ? sausum?.

Deguonis yra b?tinas augal? ir gyv?n? kv?pavimui. Kai gliukoz? oksiduojama dalyvaujant deguoniui, mitochondrijos sukaupia beveik 20 kart? daugiau energijos nei be jos. D?l to maisto naudojimas tampa daug efektyvesnis, tod?l auk?tas lygis pauk??i? ir ?induoli? metabolizmas.

Daugiau I?samus apra?ymas augal? fotosintez?s procesas

Fotosintez?s eiga:

Fotosintez?s procesas prasideda nuo ?viesos patekimo ? chloroplastus – tarpl?stelinius pusiau autonominius organelius, kuriuose yra ?alio pigmento. ?viesos ?takoje chloroplastai pradeda vartoti vanden? i? dirvo?emio, skaidydami j? ? vandenil? ir deguon?.

Dalis deguonies patenka ? atmosfer?, kita dalis patenka ? oksidacinius procesus augale.

Cukrus jungiasi su i? dirvos gaunamu azotu, siera ir fosforu, tokiu b?du ?alieji augalai gamina krakmol?, riebalus, baltymus, vitaminus ir kitus j? gyvenimui reikalingus kompleksinius junginius.

Fotosintez? geriausia atlikti veikiant saul?s spinduliams, ta?iau kai kurie augalai gali pasitenkinti dirbtiniu ap?vietimu.

Sud?tingas fotosintez?s mechanizm? apra?ymas pa?engusiems skaitytojams

Iki XX am?iaus 60-?j? mokslininkai ?inojo tik vien? anglies dioksido fiksavimo mechanizm? - i?ilgai C3-pentoz?s fosfato kelio. Ta?iau neseniai Australijos mokslinink? grupei pavyko ?rodyti, kad kai kuriuose augaluose anglies dioksido kiekis suma??ja per C4 dikarboksir?g??i? cikl?.

Augaluose su C3 reakcija fotosintez? aktyviausiai vyksta vidutin?s temperat?ros ir ?viesos s?lygomis, daugiausia mi?kuose ir tamsiose vietose. Beveik visi ?ie augalai yra auginami augalai ir dauguma dar?ov?s. Jie sudaro ?mogaus mitybos pagrind?.

Augaluose su C4 reakcija fotosintez? aktyviausiai vyksta tokiomis s?lygomis auk?tos temperat?ros ir ap?vietimas. Tokie augalai yra, pavyzd?iui, kukur?zai, sorgai ir cukranendr?s, kurios auga ?iltame ir atogr??? klimate.

Pati augal? med?iag? apykaita buvo atrasta visai neseniai, kai pavyko i?siai?kinti, kad kai kuriuose augaluose, turin?iuose specialius audinius vandeniui kaupti, anglies dioksidas kaupiasi organini? r?g??i? pavidalu ir angliavandeniuose u?sifiksuoja tik po paros. ?is mechanizmas padeda augalams taupyti vanden?.

Kaip vyksta fotosintez?s procesas

Augalai sugeria ?vies? ?alia med?iaga, vadinama chlorofilu. Chlorofilas randamas chloroplastuose, kuri? yra stiebuose arba vaisiuose. Ypa? daug j? yra lapuose, nes d?l labai plok??ios strukt?ros lapas gali pritraukti daug ?viesos, atitinkamai gauti daug daugiau energijos fotosintez?s procesui.

Po absorbcijos chlorofilas yra su?adintos b?senos ir perduoda energij? kitoms augalo organizmo molekul?ms, ypa? toms, kurios tiesiogiai dalyvauja fotosintez?je. Antrasis fotosintez?s proceso etapas vyksta be privalomo ?viesos ir susideda i? chemin?s jungties gavimo dalyvaujant anglies dioksidui, gautam i? oro ir vandens. ?iame etape sintetinamos ?vairios gyvybei labai naudingos med?iagos, tokios kaip krakmolas ir gliukoz?.

?ias organines med?iagas patys augalai naudoja ?vairioms jo dalims maitinti, taip pat normaliam gyvenimui palaikyti. Be to, ?ias med?iagas gauna ir gyv?nai, valgydami augalus. ?i? med?iag? ?mon?s gauna ir valgydami gyvulinius bei augalinius produktus.

fotosintez?s s?lygos

Fotosintez? gali vykti tiek veikiant dirbtinei ?viesai, tiek saul?s ?viesai. Paprastai gamtoje augalai intensyviai „dirba“ pavasario-vasaros laikotarpiu, kai yra daug b?tinos saul?s ?viesos. Ruden? b?na ma?iau ?viesos, trump?ja diena, lapai i? prad?i? pagelsta, paskui nukrinta. Ta?iau kai tik pasirodys ?ilta pavasario saul?, v?l atsiras ?alia lapija ir ?alios „gamyklos“ v?l prad?s savo darb?, apr?pindamos gyvybei taip reikalingu deguonimi ir daugybe kit? maistini? med?iag?.

Alternatyvus fotosintez?s apibr??imas

Fotosintez? (i? kitos graik? k. Foto – ?viesa ir sintez? – sujungimas, lankstymas, suri?imas, sintez?) – ?viesos energijos pavertimo energija procesas. cheminiai ry?iai organin?s med?iagos ?viesoje fotoautotrof? pagalba, dalyvaujant fotosintez?s pigmentams (chlorofilas augaluose, bakteriochlorofilas ir bakteriorodopsinas bakterijose). ?iuolaikin?je augal? fiziologijoje fotosintez? da?niau suprantama kaip fotoautotrofin? funkcija – ?viesos kvant? absorbcijos, transformacijos ir energijos panaudojimo proces? visuma ?vairiose endergonin?se reakcijose, ?skaitant anglies dioksido pavertim? organin?mis med?iagomis.

Fotosintez?s faz?s

Fotosintez? yra gana sud?tingas procesas ir apima dvi fazes: ?vies?, kuri visada vyksta tik ?viesoje, ir tamsos. Visi procesai vyksta chloroplast? viduje ant speciali? ma?? organ? – tilakodij?. ?viesos faz?s metu chlorofilas sugeria ?viesos kvant?, tod?l susidaro ATP ir NADPH molekul?s. Vanduo skyla, sudarydamas vandenilio jonus ir i?skirdamas deguonies molekul?. Kyla klausimas, kas yra ?ios nesuvokiamos paslaptingos med?iagos: ATP ir NADH?

ATP yra ypatinga organin? molekul?, randama visuose gyvuose organizmuose ir da?nai vadinama „energijos“ valiuta. B?tent ?iose molekul?se yra didel?s energijos jung?i? ir jos yra energijos ?altinis bet kokioje organin?je sintez?je ir cheminiai procesai organizme. Na, o NADPH i? tikr?j? yra vandenilio ?altinis, jis tiesiogiai naudojamas didel?s molekulin?s mas?s organini? med?iag? – angliavandeni? – sintez?je, kuri vyksta antroje, tamsioje fotosintez?s faz?je naudojant anglies dioksid?.

?viesioji fotosintez?s faz?

Chloroplastuose yra daug chlorofilo molekuli? ir jie visi sugeria saul?s ?vies?. Tuo pa?iu metu ?vies? sugeria kiti pigmentai, ta?iau jie ne?ino, kaip atlikti fotosintez?. Pats procesas vyksta tik kai kuriose chlorofilo molekul?se, kuri? yra labai nedaug. Kitos chlorofilo, karotinoid? ir kit? med?iag? molekul?s sudaro specialius anten? ir ?viesos surinkimo kompleksus (SSC). Jos, kaip ir antenos, sugeria ?viesos kvantus ir perduoda su?adinim? ? specialius reakcijos centrus arba sp?stus. ?ie centrai i?sid?st? fotosistemose, kuri? augaluose yra dvi: fotosistema II ir fotosistema I. Juose yra speciali? chlorofilo molekuli?: atitinkamai II fotosistemoje – P680, o I fotosistemoje – P700. Jie sugeria b?tent tokio bangos ilgio ?vies? (680 ir 700 nm).

Schema leid?ia ai?kiau suprasti, kaip viskas atrodo ir vyksta ?viesioje fotosintez?s faz?je.

Paveiksle matome dvi fotosistemas su chlorofilais P680 ir P700. Paveiksle taip pat pavaizduoti ne?ikliai, kuriais perne?ami elektronai.

Taigi: abi dviej? fotosistem? chlorofilo molekul?s sugeria ?viesos kvant? ir yra su?adintos. E-elektronas (paveiksle raudonas) pereina ? auk?tesn? energijos lyg?.

Su?adinti elektronai turi labai auk?ta energija, jie nutr?ksta ir patenka ? speciali? ne??j? grandin?, kuri yra tilakoid? membranose – chloroplast? vidin?se strukt?rose. Paveiksl?lyje parodyta, kad i? II fotosistemos i? chlorofilo P680 elektronas pereina ? plastochinon?, o i? I fotosistemos i? chlorofilo P700 – ? ferredoksin?. Pa?iose chlorofilo molekul?se, elektron? vietoje, po j? atsiskyrimo susidaro m?lynos skyl?s su teigiamas kr?vis. K? daryti?

Kad kompensuot? elektrono tr?kum?, II fotosistemos chlorofilo P680 molekul? priima elektronus i? vandens ir susidaro vandenilio jonai. Be to, b?tent d?l vandens irimo ? atmosfer? patenka deguonis. O chlorofilo P700 molekul?, kaip matyti i? paveikslo, kompensuoja elektron? tr?kum? per II fotosistemos ne?ikli? sistem?.

Apskritai, kad ir kaip sunku b?t?, viskas vyksta taip ?viesos faz? fotosintez?, jos pagrindinis dalykas yra elektron? perdavimas. Taip pat i? paveikslo matyti, kad lygiagre?iai perne?ant elektronus per membran? juda vandenilio jonai H+, kurie kaupiasi tilakoido viduje. Kadangi j? ten daug, jie juda ? i?or? pasitelk? special? konjugavimo faktori?, kuris paveiksle oran?in? spalva, parodytas de?in?je, atrodo kaip grybas.

Galiausiai matome paskutin? elektron? transportavimo stadij?, d?l kurios susidaro jau min?tas NADH junginys. O d?l H + jon? perdavimo susintetinama energijos valiuta – ATP (pavaizduota paveiksl?lyje de?in?je).

Taigi, ?viesos fotosintez?s faz? baigta, deguonis i?siskiria ? atmosfer?, susidaro ATP ir NADH. O kas toliau? Kur ?ad?ta ekologi?ka? Ir tada ateina tamsioji stadija, kuri? daugiausia sudaro cheminiai procesai.

Tamsioji fotosintez?s faz?

Tamsiojoje fotosintez?s faz?je privalomas komponentas yra anglies dioksidas - CO2. Tod?l augalas turi nuolat j? sugerti i? atmosferos. Tam tikslui lapo pavir?iuje yra specialios strukt?ros – stomatai. Jiems atsiv?rus, CO2 patenka tiksliai ? lapo vid?, i?tirpsta vandenyje ir reaguoja su ?viesia fotosintez?s faze.

Lengvosios faz?s metu daugumoje augal? CO2 prisijungia prie penki? anglies organini? jungini? (kuris yra penki? anglies molekuli? grandin?), tod?l susidaro dvi trij? anglies jungini? (3-fosfoglicerino r?g?ties) molekul?s. Nes ?ie trij? anglies junginiai yra pagrindinis rezultatas, augalai su tokio tipo fotosinteze vadinami C3 augalais.

Tolesn? sintez? chloroplastuose yra gana sud?tinga. Galiausiai susidaro ?e?i? anglies jungini? junginys, i? kurio v?liau gali b?ti susintetinta gliukoz?, sacharoz? arba krakmolas. ?i? organini? med?iag? pavidalu augalas kaupia energij?. Tuo pa?iu metu lape lieka tik nedidel? j? dalis, kuri panaudojama savo reikm?ms, o likusieji angliavandeniai keliauja po vis? augal?, patenka ten, kur labiausiai reikia energijos – pavyzd?iui, augimo ta?kuose.