Do?ada, g?ne? ?????n?n etkisi alt?nda, kimsenin yapamayaca?? hayati bir s?re? ger?ekle?ir. yarat?k D?nyada. Reaksiyon sonucunda soludu?umuz havaya oksijen sal?n?r. Bu i?leme fotosentez denir. fotosentez nedir bilimsel nokta vizyon ve bitki h?crelerinin kloroplastlar?nda neler oldu?unu a?a??da ele alaca??z.

Biyolojide fotosentez bir d?n???md?r organik madde ve etkisi alt?ndaki inorganik bile?iklerden oksijen G?ne? enerjisi. Organik bile?ikleri kendileri ?retebilen t?m fotoototroflar?n ?zelli?idir.

Bu t?r organizmalar aras?nda bitkiler, ye?il, mor bakteriler, siyanobakteriler (mavi-ye?il algler) bulunur.

Bitkiler - fotoototroflar topraktan ve havadan suyu emer - karbon dioksit. G?ne? enerjisinin etkisi alt?nda, daha sonra gerekli olan bir polisakkarit - ni?astaya d?n??t?r?len glikoz olu?ur. bitki organizmalar? beslenme, enerji ?retimi i?in. AT ?evre oksijen sal?n?r - t?m canl? organizmalar taraf?ndan solunum i?in kullan?lan ?nemli bir madde.

Fotosentez nas?l ger?ekle?ir. Bir kimyasal reaksiyon, a?a??daki denklem kullan?larak temsil edilebilir:

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

Bitkilerde h?cresel d?zeyde, yani ana pigment klorofil i?eren kloroplastlarda fotosentetik reaksiyonlar meydana gelir. Bu bile?ik, bitkilere sadece ye?il bir renk vermekle kalmaz, ayn? zamanda s?recin kendisinde de aktif rol al?r.

S?reci daha iyi anlamak i?in ye?il organellerin - kloroplastlar?n yap?s?n? tan?man?z gerekir.

Kloroplastlar?n yap?s?

Kloroplastlar, yaln?zca bitki organizmalar?nda, siyanobakterilerde bulunan h?cre organelleridir. Her kloroplast ?ift zarla kapl?d?r: d?? ve i?. ?? k?s?m Kloroplast, tutarl?l?kta bir h?crenin sitoplazmas?na benzeyen ana madde olan stroma ile doldurulur.

Kloroplast?n yap?s?

Kloroplast stromas? ?unlardan olu?ur:

• tilakoidler - pigment klorofil i?eren d?z keselere benzeyen yap?lar;
• gran - tilakoid gruplar?;
• lamel - thylakoidlerin granas?n? ba?layan t?b?ller.

Her grana, her madeni paran?n bir thylakoid oldu?u ve lamel, el bombalar?n?n yerle?tirildi?i bir raf oldu?u bir madeni para y???n?na benziyor. Ayr?ca kloroplastlar?n kendi genetik bilgi, ?ift sarmall? DNA ipliklerinin yan? s?ra protein sentezinde yer alan ribozomlar, ya? damlalar?, ni?asta taneleri ile temsil edilir.

Faydal? video: fotosentez

Ana a?amalar

Fotosentezin iki alternatif a?amas? vard?r: ayd?nl?k ve karanl?k. Her birinin kendi ak?? ?zellikleri ve belirli reaksiyonlar s?ras?nda olu?an ?r?nleri vard?r. Yard?mc? ???k toplay?c? pigmentler, klorofil ve karotenoidden olu?an iki fotosistem, enerjiyi ana pigmente aktar?r. Sonu? olarak, ???k enerjisi kimyasal enerjiye d?n??t?r?l?r - ATP (adenosin trifosforik asit). Fotosentez s?recinde neler olur.

ayd?nl?k

I??k faz?, ???k fotonlar? bitkiye ?arpt???nda meydana gelir. Kloroplastta, tilakoid zarlar ?zerinde akar.

Ana s?re?ler:

1. Fotosistemin pigmentleri Reaksiyon merkezine aktar?lan g?ne? enerjisi fotonlar?n? “emmeye” ba?l?yorum.
2. I??k fotonlar?n?n etkisi alt?nda, pigment molek?l?nde (klorofil) elektronlar “uyar?l?r”.
3. "Uyar?lm??" elektron, ta??ma proteinlerinin yard?m?yla tilakoidin d?? zar?na aktar?l?r.
4. Ayn? elektron, karma??k bile?ik NADP (nikotinamid adenin din?kleotit fosfat) ile etkile?ime girerek onu NADP * H2'ye d???r?r (bu bile?ik karanl?k fazda yer al?r).

Benzer s?re?ler fotosistem II'de de meydana gelir. "Uyar?lm??" elektronlar reaksiyon merkezinden ayr?l?r ve bir elektron al?c?s?na ba?land?klar? d?? thylakoid membrana aktar?l?r, fotosistem I'e geri d?ner ve onu eski haline getirir.

Fotosentezin ???k a?amas?

Fakat fotosistem II nas?l geri y?klenir? Bu, suyun fotolizi nedeniyle olur - H2O'yu ay?rma reaksiyonu. ?lk olarak, bir su molek?l?, indirgenmesinin meydana gelmesi nedeniyle fotosistem II'nin reaksiyon merkezine elektron ba???lar. Bundan sonra, suyun tamamen hidrojen ve oksijene b?l?nmesi ger?ekle?ir. ?kincisi, yapra??n epidermisinin stomalar?ndan ?evreye n?fuz eder.

Suyun fotolizini a?a??daki denklemi kullanarak g?sterebilirsiniz:

2H2O \u003d 4H + 4e + O2

Ek olarak, hafif faz s?ras?nda, ATP molek?lleri sentezlenir - glikoz olu?umuna giden kimyasal enerji. Tilakoid zar, ATP olu?umunda yer alan enzimatik bir sistem i?erir. Bu i?lem, bir hidrojen iyonunun ?zel bir enzimin kanal? yoluyla i? kabuktan d?? kabu?a aktar?lmas? sonucu olu?ur. Daha sonra enerji serbest b?rak?l?r.

Bilmek ?nemlidir! Fotosentezin hafif faz? s?ras?nda, karanl?k fazda monosakkaritleri sentezlemek i?in kullan?lan ATP'nin enerjisinin yan? s?ra oksijen de ?retilir.

Karanl?k

Karanl?k faz reaksiyonlar?, g?ne? ?????n?n yoklu?unda bile g?n?n her saatinde devam eder. Fotosentetik reaksiyonlar, kloroplast?n stromas?nda (i? ortam) meydana gelir. Bu konu, karanl?k faz?n reaksiyonlar?na Calvin d?ng?s? veya C3 - yol ad? verilen Melvin Calvin taraf?ndan daha ayr?nt?l? olarak incelenmi?tir.

Bu d?ng? 3 a?amada ilerler:

1. Karboksilasyon.
2. Kurtarma.
3. Al?c?lar?n rejenerasyonu.

Karboksilasyon s?ras?nda, ribuloz bifosfat ad? verilen bir madde, karbondioksit par?ac?klar? ile birle?ir. Bunun i?in ?zel bir enzim kullan?l?r - karboksilaz. Hemen hemen 2 molek?l FHA'ya (fosfogliserik asit) ayr?lan karars?z bir alt? karbonlu bile?ik olu?ur.

FHA'y? geri y?klemek i?in, ???k faz? s?ras?nda olu?an ATP ve NADP * H2'nin enerjisi kullan?l?r. Ard???k reaksiyonlarda, fosfat grubu olan bir trikarbon ?ekeri olu?ur.

Al?c?lar?n rejenerasyonu s?ras?nda, FHA molek?llerinin bir k?sm?, bir CO2 al?c?s? olan ribuloz bifosfat molek?llerini azaltmak i?in kullan?l?r. Ayr?ca, ard???k reaksiyonlarda, bir monosakkarit olan glikoz olu?ur. T?m bu i?lemler i?in, hafif fazda olu?an ATP'nin yan? s?ra NADP * H2'nin enerjisi kullan?l?r.

6 karbondioksit molek?l?n? 1 glikoz molek?l?ne d?n??t?rme i?lemleri, 18 ATP molek?l?n?n ve 12 NADP*H2 molek?l?n?n par?alanmas?n? gerektirir. Bu s?re?ler a?a??daki denklem kullan?larak g?sterilebilir:

6CO2 + 24H = C6H12O6 + 6H2O

Daha sonra, olu?an glikoz - polisakkaritlerden daha karma??k karbonhidratlar sentezlenir: ni?asta, sel?loz.

Not! Karanl?k faz?n fotosentezinde glikoz olu?ur - bitki beslenmesi ve enerji ?retimi i?in gerekli organik bir madde.

A?a??daki fotosentez tablosu, bu s?recin temel ?z?n? daha iyi anlaman?za yard?mc? olacakt?r.

Fotosentez a?amalar?n?n kar??la?t?rmal? tablosu

Calvin d?ng?s?, fotosentezin karanl?k a?amas?n?n en karakteristik ?zelli?i olmas?na ra?men, baz?lar? i?in tropikal bitkiler Hatch-Slack d?ng?s? (C4 yolu), kendi ak?? ?zelliklerine sahip karakteristiktir. Hatch-Sleck d?ng?s?ndeki karboksilasyon s?ras?nda, fosfogliserik asit de?il, di?erleri, ?rne?in: oksaloasetik, malik, aspartik olu?ur. Ayr?ca bu reaksiyonlar s?ras?nda bitki h?crelerinde karbondioksit birikir ve ?o?u durumda oldu?u gibi gaz de?i?imi s?ras?nda at?lmaz.

Daha sonra, bu gaz fotosentetik reaksiyonlarda ve glikoz olu?umunda rol oynar. Ayr?ca C4 fotosentez yolunun Calvin d?ng?s?nden daha fazla enerji gerektirdi?ini belirtmekte fayda var. Hatch-Slack d?ng?s?ndeki ana reaksiyonlar, olu?um ?r?nleri Calvin d?ng?s?nden farkl? de?ildir.

Hatch-Slack d?ng?s?n?n reaksiyonlar? nedeniyle, epidermisin stomalar? kapal? bir durumda oldu?undan, bitkilerde fotorespirasyon pratik olarak ger?ekle?mez. Bu, belirli habitat ko?ullar?na uyum sa?lamalar?na izin verir:

• A??r? s?cak;
• kuru iklim;
• habitatlar?n artan tuzlulu?u;
• CO2 eksikli?i.

Ayd?nl?k ve karanl?k fazlar?n kar??la?t?r?lmas?

Do?adaki de?er

Fotosentez sayesinde oksijen olu?ur - canl? organizmalar?n b?y?mesini, geli?mesini, ?o?almas?n? sa?layan ve do?rudan insan?n t?m fizyolojik sistemlerinin ?al??mas?na kat?lan h?creler i?inde enerji birikimi ve solunum s?re?leri i?in hayati bir maddedir. v?cut, hayvanlar.

?nemli! Atmosferdeki oksijenden, t?m organizmalar? tehlikeli ultraviyole radyasyonun zararl? etkilerinden koruyan bir ozon tabakas? olu?ur.

Faydal? video: Biyoloji s?nav?na haz?rl?k - fotosentez

??z?m

Bitkiler, oksijen ve enerjiyi sentezleme yetene?i sayesinde, ?retici olan t?m besin zincirlerinde ilk halkay? olu?tururlar. Ye?il bitkileri t?keterek, yiyeceklerle birlikte t?m heterotroflar (hayvanlar, insanlar) hayati kaynaklar al?r. Ye?il bitkilerde ve siyanobakterilerde meydana gelen s?re? sayesinde atmosferin ve d?nyadaki ya?am?n sabit bir gaz bile?imi korunur.

- zorunlu ???k enerjisi kullan?m? ile karbondioksit ve sudan organik maddelerin sentezi:

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

saat y?ksek bitkiler fotosentezin organ? yaprakt?r, fotosentezin organelleri kloroplastt?r (kloroplastlar?n yap?s? - ders No. 7). Kloroplastlar?n tilakoid zarlar? fotosentetik pigmentler i?erir: klorofiller ve karotenoidler. Bir ka? tane var farkl? ?ekiller klorofil ( a, b, c, d), as?l olan klorofildir a. Klorofil molek?l?nde, ortas?nda bir magnezyum atomu bulunan bir porfirin "ba??" ve bir fitol "kuyru?u" ay?rt edilebilir. Porfirin "kafas?" d?z bir yap?d?r, hidrofiliktir ve bu nedenle zar?n birbirine bakan y?zeyinde bulunur. su ortam? stroma. Fitol "kuyru?u" hidrofobiktir ve b?ylece klorofil molek?l?n? zarda tutar.

Klorofil, k?rm?z? ve mavi-mor ????? emer, ye?ili yans?t?r ve bu nedenle bitkilere karakteristik ye?il rengini verir. Tilakoid zarlardaki klorofil molek?lleri ?u ?ekilde organize edilir: fotosistemler. Bitkiler ve mavi-ye?il algler fotosistem-1 ve fotosistem-2'ye, fotosentetik bakterilerde fotosistem-1'e sahiptir. Sadece fotosistem-2 oksijen sal?n?m? ile suyu par?alayabilir ve suyun hidrojeninden elektron alabilir.

Fotosentez, karma??k, ?ok a?amal? bir s?re?tir; fotosentez reaksiyonlar? iki gruba ayr?l?r: reaksiyonlar hafif faz ve tepkiler karanl?k evre.

hafif faz

Bu faz, yaln?zca klorofil, elektron ta??y?c? proteinler ve ATP sentetaz enziminin kat?l?m?yla tilakoid zarlarda ?????n varl???nda meydana gelir. Bir kuantum ?????n etkisi alt?nda klorofil elektronlar? uyar?l?r, molek?l? terk eder ve ?zerine d??er. d??ar?da sonunda negatif y?kl? hale gelen thylakoid membran. Oksitlenmi? klorofil molek?lleri, intratilakoid bo?lukta bulunan sudan elektron alarak restore edilir. Bu, suyun ayr??mas?na veya fotolizine yol a?ar:

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

Hidroksil iyonlar? elektronlar?n? vererek reaktif radikallere d?n???r.

OH - -> .OH + e - .

Radicals.OH, su ve serbest oksijen olu?turmak i?in birle?ir:

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

Oksijen ??kar?l?r d?? ortam ve protonlar bir "proton rezervuar?nda" thylakoid i?inde birikir. Sonu? olarak, thylakoid membran bir yandan H + nedeniyle pozitif, di?er yandan elektronlar nedeniyle negatif olarak y?klenir. Tilakoid zar?n d?? ve i? taraflar? aras?ndaki potansiyel fark 200 mV'ye ula?t???nda, protonlar ATP sentetaz kanallar?ndan itilir ve ADP, ATP'ye fosforile edilir; atomik hidrojen iyile?meye gidiyor belirli ta??y?c? NADP + (nikotinamid adenin din?kleotit fosfat) NADP H 2'ye:

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

B?ylece, ???k faz?nda suyun fotolizi meydana gelir ve buna ?? a?ama e?lik eder. kritik s?re?ler: 1) ATP sentezi; 2) NADP·H2 olu?umu; 3) oksijen olu?umu. Oksijen atmosfere yay?l?r, ATP ve NADP·H2 kloroplast?n stromas?na ta??n?r ve karanl?k faz?n s?re?lerine kat?l?r.

1 - kloroplast?n stromas?; 2 - grana tilakoid.

karanl?k evre

Bu a?ama kloroplast?n stromas?nda ger?ekle?ir. Reaksiyonlar? ?????n enerjisine ihtiya? duymaz, bu nedenle sadece ???kta de?il, karanl?kta da ger?ekle?ir. Karanl?k faz?n reaksiyonlar?, glikoz ve di?er organik maddelerin olu?umuna yol a?an karbon dioksitin (havadan gelir) ard???k d?n???mleri zinciridir.

Bu zincirdeki ilk reaksiyon karbondioksit fiksasyonudur; karbondioksit al?c?s? be? karbonlu bir ?ekerdir ribuloz bifosfat(RiBF); enzim reaksiyonu katalize eder ribuloz bifosfat karboksilaz(RiBP-karboksilaz). Ribuloz bifosfat?n karboksilasyonunun bir sonucu olarak, hemen iki molek?le ayr??an karars?z alt? karbonlu bir bile?ik olu?ur. fosfogliserik asit(FGK). Ard?ndan, bir dizi ara ?r?n arac?l???yla fosfogliserik asidin glikoza d?n??t?r?ld??? bir reaksiyon d?ng?s? vard?r. Bu reaksiyonlar, hafif fazda olu?an ATP ve NADP·H2 enerjilerini kullan?r; Bu reaksiyonlar?n d?ng?s?ne Calvin d?ng?s? denir:

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

Glikoza ek olarak, fotosentez s?ras?nda di?er karma??k organik bile?ikler monomerleri olu?ur - amino asitler, gliserol ve ya? asitleri, n?kleotitler. ?u anda iki t?r fotosentez vard?r: C3 - ve C4 -fotosentez.

C3 -fotosentez

Bu, ?? karbonlu (C3) bile?iklerin ilk ?r?n oldu?u bir fotosentez t?r?d?r. C3-fotosentez, C4-fotosentezden ?nce ke?fedilmi?tir (M. Calvin). Yukar?da "Karanl?k faz" ba?l??? alt?nda a??klanan C3-fotosentezdir. ?zellikleri C3-fotosentez: 1) RiBP bir karbon dioksit al?c?s?d?r, 2) RiBP karboksilaz, RiBP'nin karboksilasyon reaksiyonunu katalize eder, 3) RiBP'nin karboksilasyonunun bir sonucu olarak, iki FHA'ya ayr??an alt? karbonlu bir bile?ik olu?ur. FHA geri y?klendi trioz fosfatlar(TF). TF'nin bir k?sm? RiBP'nin rejenerasyonu i?in kullan?l?r, bir k?sm? glikoza d?n??t?r?l?r.

1 - kloroplast; 2 - peroksizom; 3 - mitokondri.

Bu, ????a ba??ml? oksijen al?m? ve karbondioksit sal?n?m?d?r. Ge?en y?zy?l?n ba??nda bile oksijenin fotosentezi engelledi?i bulundu. G?r?n??e g?re, sadece karbondioksit de?il, oksijen de RiBP karboksilaz i?in bir substrat olabilir:

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

Enzim, RiBP-oksijenaz olarak adland?r?l?r. Oksijen, karbondioksit fiksasyonunun rekabet?i bir inhibit?r?d?r. Fosfat grubu par?alan?r ve fosfoglikolat bitkinin kullanmas? gereken glikolata d?n???r. Glisin'e oksitlendi?i peroksizomlara girer. Glisin, CO2 formunda zaten sabitlenmi? karbon kayb?yla serine oksitlendi?i mitokondriye girer. Sonu? olarak, iki molek?l glikolat (2C + 2C), bir FHA (3C) ve CO2'ye d?n??t?r?l?r. Fotorespirasyon, C3 -bitkilerinin veriminde %30-40 oran?nda bir azalmaya yol a?ar ( C3 -bitkiler- C3 -fotosentez ile karakterize edilen bitkiler).

C4 -fotosentez - ilk ?r?n?n d?rt karbonlu (C4) bile?ikleri oldu?u fotosentez. 1965 y?l?nda baz? bitkilerin ( ?eker kam???, m?s?r, sorgum, dar?) fotosentezin ilk ?r?nleri d?rt karbonlu asitlerdir. Bu t?r bitkiler denir 4 bitki ile. 1966'da Avustralyal? bilim adamlar? Hatch ve Slack, C4 bitkilerinin pratikte fotorespirasyona sahip olmad???n? ve karbondioksiti ?ok daha verimli bir ?ekilde emdi?ini g?sterdi. C 4 tesislerinde karbon d?n???mlerinin yolu ?a?r?lmaya ba?land?. Hatch-Slack taraf?ndan.

C 4 bitkileri ?zel bir anatomik yap??ar?af. T?m iletken demetler ?ift h?cre katman? ile ?evrilidir: d??taki mezofil h?creleri, i?teki h?creler astard?r. Karbondioksit mezofil h?crelerinin sitoplazmas?nda sabitlenir, al?c? fosfoenolpiruvat(PEP, 3C), PEP karboksilasyonu sonucunda oksaloasetat (4C) olu?ur. S?re? katalize edilir PEP karboksilaz. RiBP karboksilaz?n aksine, PEP karboksilaz CO2 i?in y?ksek bir afiniteye sahiptir ve en ?nemlisi O2 ile etkile?ime girmez. Mezofil kloroplastlar?nda, ???k faz?n?n reaksiyonlar?n?n aktif olarak ger?ekle?ti?i bir?ok gran vard?r. K?l?f h?crelerinin kloroplastlar?nda karanl?k faz reaksiyonlar? ger?ekle?ir.

Oksaloasetat (4C), plazmodesmata yoluyla astar h?crelerine ta??nan malata d?n??t?r?l?r. Burada piruvat, CO2 ve NADP·H2 olu?turmak ?zere dekarboksilatlan?r ve kurutulur.

Piruvat, mezofil h?crelerine geri d?ner ve PEP'deki ATP enerjisi pahas?na yenilenir. CO2, FHA olu?umu ile tekrar RiBP karboksilaz taraf?ndan sabitlenir. PEP'in rejenerasyonu, ATP'nin enerjisini gerektirir, bu nedenle C3 fotosentezinden neredeyse iki kat daha fazla enerji gereklidir.

Fotosentezin ?nemi

Fotosentez sayesinde her y?l atmosferden milyarlarca ton karbondioksit emilir, milyarlarca ton oksijen sal?n?r; fotosentez, organik maddelerin olu?umunun ana kayna??d?r. Ozon tabakas?, canl? organizmalar? k?sa dalga ultraviyole radyasyondan koruyan oksijenden olu?ur.

fotosentez s?ras?nda ye?il Yaprak?zerine d??en g?ne? enerjisinin sadece yakla??k %1'ini kullan?r, verimlilik saatte 1 m2 y?zey ba??na yakla??k 1 g organik maddedir.

kemosentez

I??k enerjisi pahas?na de?il, inorganik maddelerin oksidasyon enerjisi pahas?na ger?ekle?tirilen karbondioksit ve sudan organik bile?iklerin sentezine denir. kemosentez. Kemosentetik organizmalar baz? bakteri t?rlerini i?erir.

nitrifikasyon bakterileri amonya?? azotluya okside eder ve sonra Nitrik asit(NH 3 -> HNO 2 -> HNO 3).

demir bakterileri demirli demiri okside d?n??t?r?r (Fe 2+ -> Fe 3+).

k?k?rt bakterileri hidrojen s?lf?r? k?k?rt veya s?lf?rik aside oksitleyin (H 2 S + 1/2 O 2 -> S + H 2 O, H 2 S + 2O 2 -> H 2 SO 4).

?norganik maddelerin oksidasyon reaksiyonlar?n?n bir sonucu olarak, bakteriler taraf?ndan y?ksek enerjili ATP ba?lar? ?eklinde depolanan enerji a???a ??kar. ATP, fotosentezin karanl?k faz?n?n reaksiyonlar?na benzer ?ekilde ilerleyen organik maddelerin sentezi i?in kullan?l?r.

Kemosentetik bakteriler toprakta birikime katk?da bulunur mineraller, toprak verimlili?ini art?r?n, temizli?i te?vik edin at?ksu ve benzeri.

git dersler №11“Metabolizma kavram?. Proteinlerin biyosentezi"

git dersler №13"?karyotik h?crelerin b?l?nme y?ntemleri: mitoz, mayoz, amitoz"

- zorunlu ???k enerjisi kullan?m? ile karbondioksit ve sudan organik maddelerin sentezi:

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

Daha y?ksek bitkilerde, fotosentez organ? yaprakt?r, fotosentez organelleri kloroplastlard?r (kloroplastlar?n yap?s? ders No. 7'dir). Kloroplastlar?n tilakoid zarlar? fotosentetik pigmentler i?erir: klorofiller ve karotenoidler. Birka? farkl? klorofil t?r? vard?r ( a, b, c, d), as?l olan klorofildir a. Klorofil molek?l?nde, ortas?nda bir magnezyum atomu bulunan bir porfirin "ba??" ve bir fitol "kuyru?u" ay?rt edilebilir. Porfirin "kafa" d?z bir yap?d?r, hidrofiliktir ve bu nedenle stroman?n su ortam?na bakan zar?n y?zeyinde bulunur. Fitol "kuyru?u" hidrofobiktir ve b?ylece klorofil molek?l?n? zarda tutar.

Klorofil, k?rm?z? ve mavi-mor ????? emer, ye?ili yans?t?r ve bu nedenle bitkilere karakteristik ye?il rengini verir. Tilakoid zarlardaki klorofil molek?lleri ?u ?ekilde organize edilir: fotosistemler. Bitkiler ve mavi-ye?il algler fotosistem-1 ve fotosistem-2'ye, fotosentetik bakterilerde fotosistem-1'e sahiptir. Sadece fotosistem-2 oksijen sal?n?m? ile suyu par?alayabilir ve suyun hidrojeninden elektron alabilir.

Fotosentez, karma??k, ?ok a?amal? bir s?re?tir; fotosentez reaksiyonlar? iki gruba ayr?l?r: reaksiyonlar hafif faz ve tepkiler karanl?k evre.

hafif faz

Bu faz sadece klorofil, elektron ta??y?c? proteinler ve ATP sentetaz enziminin kat?l?m?yla tilakoid zarlarda ?????n varl???nda meydana gelir. Bir kuantum ?????n etkisi alt?nda, klorofil elektronlar? uyar?l?r, molek?l? terk eder ve sonunda negatif y?kl? hale gelen thylakoid zar?n d?? taraf?na girer. Oksitlenmi? klorofil molek?lleri, intratilakoid bo?lukta bulunan sudan elektron alarak restore edilir. Bu, suyun ayr??mas?na veya fotolizine yol a?ar:

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

Hidroksil iyonlar? elektronlar?n? vererek reaktif radikallere d?n???r.

OH - -> .OH + e - .

Radicals.OH, su ve serbest oksijen olu?turmak i?in birle?ir:

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

Bu durumda oksijen d?? ortama ta??n?r ve protonlar "proton rezervuar?nda" thylakoid i?inde birikir. Sonu? olarak, thylakoid membran bir yandan H + nedeniyle pozitif, di?er yandan elektronlar nedeniyle negatif olarak y?klenir. Tilakoid zar?n d?? ve i? taraflar? aras?ndaki potansiyel fark 200 mV'ye ula?t???nda, protonlar ATP sentetaz kanallar?ndan itilir ve ADP, ATP'ye fosforile edilir; atomik hidrojen, spesifik ta??y?c? NADP +'y? (nikotinamid adenin din?kleotit fosfat) NADP H 2'ye geri y?klemek i?in kullan?l?r:

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

B?ylece, ???k faz?nda suyun fotolizi meydana gelir ve buna ?? ana s?re? e?lik eder: 1) ATP sentezi; 2) NADP·H2 olu?umu; 3) oksijen olu?umu. Oksijen atmosfere yay?l?r, ATP ve NADP·H2 kloroplast?n stromas?na ta??n?r ve karanl?k faz?n s?re?lerine kat?l?r.

1 - kloroplast?n stromas?; 2 - grana tilakoid.

karanl?k evre

Bu a?ama kloroplast?n stromas?nda ger?ekle?ir. Reaksiyonlar? ?????n enerjisine ihtiya? duymaz, bu nedenle sadece ???kta de?il, karanl?kta da ger?ekle?ir. Karanl?k faz?n reaksiyonlar?, glikoz ve di?er organik maddelerin olu?umuna yol a?an karbon dioksitin (havadan gelir) ard???k d?n???mleri zinciridir.

Bu zincirdeki ilk reaksiyon karbondioksit fiksasyonudur; karbondioksit al?c?s? be? karbonlu bir ?ekerdir ribuloz bifosfat(RiBF); enzim reaksiyonu katalize eder ribuloz bifosfat karboksilaz(RiBP-karboksilaz). Ribuloz bifosfat?n karboksilasyonunun bir sonucu olarak, hemen iki molek?le ayr??an karars?z alt? karbonlu bir bile?ik olu?ur. fosfogliserik asit(FGK). Ard?ndan, bir dizi ara ?r?n arac?l???yla fosfogliserik asidin glikoza d?n??t?r?ld??? bir reaksiyon d?ng?s? vard?r. Bu reaksiyonlar, hafif fazda olu?an ATP ve NADP·H2 enerjilerini kullan?r; Bu reaksiyonlar?n d?ng?s?ne Calvin d?ng?s? denir:

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

Glikoza ek olarak, fotosentez s?ras?nda di?er karma??k organik bile?ikler monomerleri olu?ur - amino asitler, gliserol ve ya? asitleri, n?kleotitler. ?u anda iki t?r fotosentez vard?r: C3 - ve C4 -fotosentez.

C3 -fotosentez

Bu, ?? karbonlu (C3) bile?iklerin ilk ?r?n oldu?u bir fotosentez t?r?d?r. C3-fotosentez, C4-fotosentezden ?nce ke?fedilmi?tir (M. Calvin). Yukar?da "Karanl?k faz" ba?l??? alt?nda a??klanan C3-fotosentezdir. C3 fotosentezinin karakteristik ?zellikleri: 1) RiBP bir karbon dioksit al?c?s?d?r, 2) RiBP karboksilaz, RiBP karboksilasyon reaksiyonunu katalize eder, 3) RiBP karboksilasyonunun bir sonucu olarak, iki FHA'ya ayr??an alt? karbonlu bir bile?ik olu?ur. FHA geri y?klendi trioz fosfatlar(TF). TF'nin bir k?sm? RiBP'nin rejenerasyonu i?in kullan?l?r, bir k?sm? glikoza d?n??t?r?l?r.

1 - kloroplast; 2 - peroksizom; 3 - mitokondri.

Bu, ????a ba??ml? oksijen al?m? ve karbondioksit sal?n?m?d?r. Ge?en y?zy?l?n ba??nda bile oksijenin fotosentezi engelledi?i bulundu. G?r?n??e g?re, sadece karbondioksit de?il, oksijen de RiBP karboksilaz i?in bir substrat olabilir:

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

Enzim, RiBP-oksijenaz olarak adland?r?l?r. Oksijen, karbondioksit fiksasyonunun rekabet?i bir inhibit?r?d?r. Fosfat grubu par?alan?r ve fosfoglikolat bitkinin kullanmas? gereken glikolata d?n???r. Glisin'e oksitlendi?i peroksizomlara girer. Glisin, CO2 formunda zaten sabitlenmi? karbon kayb?yla serine oksitlendi?i mitokondriye girer. Sonu? olarak, iki molek?l glikolat (2C + 2C), bir FHA (3C) ve CO2'ye d?n??t?r?l?r. Fotorespirasyon, C3 -bitkilerinin veriminde %30-40 oran?nda bir azalmaya yol a?ar ( C3 -bitkiler- C3 -fotosentez ile karakterize edilen bitkiler).

C4 -fotosentez - ilk ?r?n?n d?rt karbonlu (C4) bile?ikleri oldu?u fotosentez. 1965 y?l?nda baz? bitkilerde (?eker kam???, m?s?r, sorgum, dar?) fotosentezin ilk ?r?nlerinin d?rt karbonlu asitler oldu?u bulunmu?tur. Bu t?r bitkiler denir 4 bitki ile. 1966'da Avustralyal? bilim adamlar? Hatch ve Slack, C4 bitkilerinin pratikte fotorespirasyona sahip olmad???n? ve karbondioksiti ?ok daha verimli bir ?ekilde emdi?ini g?sterdi. C 4 tesislerinde karbon d?n???mlerinin yolu ?a?r?lmaya ba?land?. Hatch-Slack taraf?ndan.

C 4 bitkileri, yapra??n ?zel bir anatomik yap?s? ile karakterize edilir. T?m iletken demetler ?ift h?cre katman? ile ?evrilidir: d??taki mezofil h?creleri, i?teki h?creler astard?r. Karbondioksit mezofil h?crelerinin sitoplazmas?nda sabitlenir, al?c? fosfoenolpiruvat(PEP, 3C), PEP karboksilasyonu sonucunda oksaloasetat (4C) olu?ur. S?re? katalize edilir PEP karboksilaz. RiBP karboksilaz?n aksine, PEP karboksilaz CO2 i?in y?ksek bir afiniteye sahiptir ve en ?nemlisi O2 ile etkile?ime girmez. Mezofil kloroplastlar?nda, ???k faz?n?n reaksiyonlar?n?n aktif olarak ger?ekle?ti?i bir?ok gran vard?r. K?l?f h?crelerinin kloroplastlar?nda karanl?k faz reaksiyonlar? ger?ekle?ir.

Oksaloasetat (4C), plazmodesmata yoluyla astar h?crelerine ta??nan malata d?n??t?r?l?r. Burada piruvat, CO2 ve NADP·H2 olu?turmak ?zere dekarboksilatlan?r ve kurutulur.

Piruvat, mezofil h?crelerine geri d?ner ve PEP'deki ATP enerjisi pahas?na yenilenir. CO2, FHA olu?umu ile tekrar RiBP karboksilaz taraf?ndan sabitlenir. PEP'in rejenerasyonu, ATP'nin enerjisini gerektirir, bu nedenle C3 fotosentezinden neredeyse iki kat daha fazla enerji gereklidir.

Fotosentezin ?nemi

Fotosentez sayesinde her y?l atmosferden milyarlarca ton karbondioksit emilir, milyarlarca ton oksijen sal?n?r; fotosentez, organik maddelerin olu?umunun ana kayna??d?r. Ozon tabakas?, canl? organizmalar? k?sa dalga ultraviyole radyasyondan koruyan oksijenden olu?ur.

Fotosentez s?ras?nda, ye?il bir yaprak ?zerine d??en g?ne? enerjisinin sadece %1'ini kullan?r, verimlilik saatte 1 m2 y?zey ba??na yakla??k 1 g organik maddedir.

kemosentez

I??k enerjisi pahas?na de?il, inorganik maddelerin oksidasyon enerjisi pahas?na ger?ekle?tirilen karbondioksit ve sudan organik bile?iklerin sentezine denir. kemosentez. Kemosentetik organizmalar baz? bakteri t?rlerini i?erir.

nitrifikasyon bakterileri amonya?? azota ve sonra nitrik aside (NH 3 -> HNO 2 -> HNO 3) oksitler.

demir bakterileri demirli demiri okside d?n??t?r?r (Fe 2+ -> Fe 3+).

k?k?rt bakterileri hidrojen s?lf?r? k?k?rt veya s?lf?rik aside oksitleyin (H 2 S + 1/2 O 2 -> S + H 2 O, H 2 S + 2O 2 -> H 2 SO 4).

?norganik maddelerin oksidasyon reaksiyonlar?n?n bir sonucu olarak, bakteriler taraf?ndan y?ksek enerjili ATP ba?lar? ?eklinde depolanan enerji a???a ??kar. ATP, fotosentezin karanl?k faz?n?n reaksiyonlar?na benzer ?ekilde ilerleyen organik maddelerin sentezi i?in kullan?l?r.

Kemosentetik bakteriler, toprakta mineral birikimine katk?da bulunur, toprak verimlili?ini art?r?r, at?k su ar?t?m?n? te?vik eder, vb.

git dersler №11“Metabolizma kavram?. Proteinlerin biyosentezi"

git dersler №13"?karyotik h?crelerin b?l?nme y?ntemleri: mitoz, mayoz, amitoz"

Her ye?il yapra??n minyat?r bir "fabrika" oldu?unu biliyor muydunuz? besinler ve sadece hayvanlar i?in de?il, insanlar i?in de normal ya?am i?in gerekli olan oksijen. Fotosentez, bu maddelerin atmosferden su ve karbondioksitten ?retilmesi i?lemidir. Bu, ?????n kat?l?m?yla ger?ekle?en ?ok karma??k bir kimyasal s?re?tir. Fotosentez s?recinin nas?l ger?ekle?ti?i ku?kusuz herkes taraf?ndan merak edilmektedir. S?re? iki a?amadan olu?ur: ilk a?ama, ???k kuantumunun emilmesi ve ikinci a?ama, farkl? ?ekillerde kullan?lmas?d?r. kimyasal reaksiyonlar onlar?n enerjileri.

Fotosentez s?reci nas?l ilerler?
Bitkiler, klorofil ad? verilen ye?il bir madde yard?m?yla ????? emer. Klorofil, meyvelerde ve saplarda bulunan kloroplastlarda bulunur. Ama ?zellikle onlar ?ok say?da bro??rlerde bulunur, ??nk? olduk?a basit yap?s? nedeniyle bro??r, fotosentez i?lemi i?in ?ok daha fazla enerji almak i?in s?ras?yla b?y?k miktarda ???k ?ekebilir.
Klorofil, absorpsiyondan sonra uyar?lm?? haldedir ve enerjiyi bitki organizmas?n?n di?er molek?llerine aktar?r, ?zellikle fotosentezde do?rudan yer alanlar onu al?r. Fotosentez i?leminin ikinci a?amas?, ?????n zorunlu kat?l?m? olmadan ger?ekle?ir ve su ve havadan elde edilen karbondioksitin kat?l?m?yla kimyasal bir ba? elde etmekten olu?ur. Bu a?amada, farkl? ?ok faydal? maddeler glikoz ve ni?asta gibi hayati fonksiyonlar i?in.

Bitkiler, bu organik maddeleri ?e?itli k?s?mlar?n? beslemek ve normal ya?am? s?rd?rmek i?in kullan?rlar. Ayr?ca bu maddeler bitkilerle beslenen hayvanlardan da elde edilir. Ki?i bu maddeleri bitkisel ve hayvansal kaynakl? ?r?nleri yiyerek al?r.

fotosentez ko?ullar?
Fotosentez s?reci sadece eylem alt?nda ger?ekle?emez. Yapay ???k ama ayn? zamanda g?ne?li. Do?ada bitkiler kural olarak ilkbahar-yaz d?neminde yani ?ok fazla g?ne? ?????na ihtiya? duyulan bir d?nemde yo?un olarak faaliyetlerini y?r?t?rler. Sveta'da G?z D?nemi daha az, g?n k?sal?r, yapraklar sarar?r ve sonra d??er. Ancak ?l?k bahar g?ne?i ortaya ??kar ??kmaz, ye?il yapraklar uyan?r ve ye?il “fabrikalar”, ya?am i?in ?ok gerekli olan b?y?k miktarda besin ve oksijen sa?lamak i?in yeniden ?al??malar?na devam eder.

Fotosentez s?reci nerede ger?ekle?ir?
Fotosentez, yukar?da s?yledi?imiz gibi, hat?rlarsan?z, bitkilerin yapraklar?nda meydana gelir, ??nk? fotosentez s?reci i?in ?ok gerekli olan b?y?k miktarda ????? alma yetene?ine sahip olanlar onlard?r.

Sonu? olarak, fotosentez gibi bir s?recin bitki ya?am?n?n ayr?lmaz bir par?as? oldu?unu ?zetleyebilir ve s?yleyebiliriz. Makalemizin bir?ok ki?inin fotosentezin ne oldu?unu ve neden gerekli oldu?unu anlamas?na yard?mc? oldu?unu umuyoruz.

TANIM: Fotosentez, oksijenin a???a ??kmas?yla ???kta karbondioksit ve sudan organik maddelerin olu?mas? i?lemidir.

A?a??dakiler fotosentez s?recinde yer al?r:

1) kloroplastlar,

3) karbondioksit,

5) s?cakl?k.

Daha y?ksek bitkilerde, kloroplastlarda - plastidlerde (yar? ?zerk organeller) fotosentez meydana gelir. oval ?ekil Bitkinin b?l?mlerinin de ye?il bir renge sahip oldu?u ye?il renk nedeniyle klorofil pigmenti i?erir.

Alglerde klorofil, kromatoforlarda (pigment i?eren ve ????? yans?tan h?creler) bulunur. ?yi ula?mad??? ?nemli derinliklerde ya?ayan kahverengi ve k?rm?z? alglerde G?ne? ?????, ba?ka pigmentler var.

T?m canl?lar?n besin piramidine bakarsan?z, fotosentetik organizmalar, ototroflar?n (organik maddeleri inorganik olanlardan sentezleyen organizmalar) bir par?as? olarak, bunun en alt?ndad?r. Bu nedenle, gezegendeki t?m ya?am i?in bir besin kayna??d?rlar.

Fotosentez s?ras?nda atmosfere oksijen verilir. Ozon, ?st atmosferde ondan olu?ur. Ozon kalkan?, D?nya y?zeyini sert hava ko?ullar?ndan korur. mor?tesi radyasyon, hangi ya?am sayesinde denizden karaya ge?ebildi.

Oksijen, bitki ve hayvanlar?n solunumu i?in gereklidir. Glikoz oksijenin kat?l?m?yla oksitlendi?inde, mitokondri, onsuz oldu?undan neredeyse 20 kat daha fazla enerji depolar. Bu, g?da kullan?m?n? ?ok daha verimli hale getirir ve sonu? olarak y?ksek seviye ku?larda ve memelilerde metabolizma.

Daha Detayl? A??klama bitki fotosentez s?reci

Fotosentezin seyri:

Fotosentez s?reci, ?????n kloroplastlara ?arpmas?yla ba?lar - ye?il bir pigment i?eren h?cre i?i yar? ?zerk organeller. I????n etkisi alt?nda, kloroplastlar topraktan su t?ketmeye ba?lar, onu hidrojen ve oksijene ay?r?r.

Oksijenin bir k?sm? atmosfere sal?n?r, bir k?sm? ise bitkideki oksidatif s?re?lere gider.

?eker, topraktan gelen azot, k?k?rt ve fosfor ile birle?ir, bu sayede ye?il bitkiler ya?amlar? i?in gerekli olan ni?asta, ya?lar, proteinler, vitaminler ve di?er kompleks bile?ikleri ?retirler.

Fotosentez en iyi g?ne? ?????n?n etkisi alt?nda yap?l?r, ancak baz? bitkiler yapay ayd?nlatmadan memnun olabilir.

Geli?mi? okuyucu i?in fotosentez mekanizmalar?n?n karma??k bir a??klamas?

20. y?zy?l?n 60'lar?na kadar, bilim adamlar? karbondioksiti C3-pentoz fosfat yolu boyunca sabitlemek i?in yaln?zca bir mekanizma biliyorlard?. Ancak son zamanlarda, bir grup Avustralyal? bilim adam?, baz? bitkilerde karbon dioksit azalmas?n?n C4 dikarboksilik asit d?ng?s? yoluyla ger?ekle?ti?ini kan?tlayabildi.

C3 reaksiyonlu bitkilerde, fotosentez en aktif olarak, ?zellikle ormanlarda ve karanl?k yerlerde, orta s?cakl?k ve ???k ko?ullar?nda ger?ekle?ir. Bu bitkilerin hemen hepsi ekili bitkiler ve ?o?u sebzeler. ?nsan diyetinin temelini olu?tururlar.

C4 reaksiyonlu bitkilerde fotosentez en aktif ko?ullar alt?nda ger?ekle?ir. Y?ksek s?cakl?k ve ayd?nlatma. Bu t?r bitkiler aras?nda ?rne?in s?cak ve tropikal iklimlerde yeti?en m?s?r, sorgum ve ?eker kam??? bulunur.

Bitki metabolizmas?n?n kendisi, su depolamak i?in ?zel dokular? olan baz? bitkilerde, karbondioksitin organik asitler ?eklinde birikti?ini ve sadece bir g?n sonra karbonhidratlarda sabitlendi?ini bulmak m?mk?n oldu?unda olduk?a yak?n zamanda ke?fedildi. Bu mekanizma bitkilerin su tasarrufu yapmas?na yard?mc? olur.

fotosentez olay? nas?l ger?ekle?ir

Bitkiler ????? klorofil ad? verilen ye?il bir madde ile emer. Klorofil, saplarda veya meyvelerde bulunan kloroplastlarda bulunur. Yapraklarda ?zellikle ?ok say?da bulunur, ??nk? ?ok d?z yap?lar? nedeniyle yaprak s?ras?yla ?ok fazla ???k ?ekebilir, fotosentez i?lemi i?in ?ok daha fazla enerji al?r.

Absorpsiyondan sonra, klorofil uyar?lm?? haldedir ve enerjiyi bitki organizmas?n?n di?er molek?llerine, ?zellikle do?rudan fotosentez ile ilgili olanlara aktar?r. Fotosentez i?leminin ikinci a?amas?, ?????n zorunlu kat?l?m? olmadan ger?ekle?ir ve hava ve sudan elde edilen karbondioksitin kat?l?m?yla kimyasal bir ba? elde etmekten olu?ur. Bu a?amada ni?asta ve glikoz gibi ya?am i?in ?ok faydal? olan ?e?itli maddeler sentezlenir.

Bu organik maddeler, bitkilerin kendileri taraf?ndan ?e?itli k?s?mlar?n? beslemek ve normal ya?am? s?rd?rmek i?in kullan?l?r. Ayr?ca bu maddeler hayvanlar, bitkiler yiyerek de elde edilir. ?nsanlar bu maddeleri hayvansal ve bitkisel ?r?nleri yiyerek de al?rlar.

fotosentez ko?ullar?

Fotosentez, hem yapay ?????n hem de g?ne? ?????n?n etkisi alt?nda ger?ekle?ebilir. Kural olarak, do?ada bitkiler, ?ok fazla g?ne? ?????n?n oldu?u ilkbahar-yaz d?neminde yo?un bir ?ekilde "?al???r". Sonbaharda daha az ???k olur, g?n k?sal?r, yapraklar ?nce sarar?r, sonra d??er. Ancak ?l?k bahar g?ne?i ortaya ??kar ??kmaz ye?il yapraklar yeniden ortaya ??kar ve ye?il "fabrikalar", ya?am i?in ?ok gerekli olan oksijenin yan? s?ra di?er bir?ok besin maddesini sa?lamak i?in yeniden ?al??malar?na devam edecektir.

Fotosentezin alternatif tan?m?

Fotosentez (di?er Yunancadan. Phot - ???k ve sentez - ba?lant?, katlama, ba?lama, sentez) - ???k enerjisini enerjiye d?n??t?rme s?reci Kimyasal ba?lar fotosentetik pigmentlerin (bitkilerde klorofil, bakterilerde bakteriyoklorofil ve bakteriorhodopsin) kat?l?m?yla fotoototroflar taraf?ndan ???kta organik maddeler. Modern bitki fizyolojisinde, fotosentez daha ?ok fotoototrofik bir i?lev olarak anla??l?r - karbondioksitin organik maddelere d?n??t?r?lmesi de dahil olmak ?zere ?e?itli endergonik reaksiyonlarda ???k kuantumlar?n?n enerjisinin so?urulmas?, d?n??t?r?lmesi ve kullan?lmas? s?re?leri k?mesi.

Fotosentezin A?amalar?

Fotosentez olduk?a karma??k bir s?re?tir ve iki a?ama i?erir: her zaman yaln?zca ayd?nl?kta meydana gelen ???k ve karanl?k. T?m i?lemler kloroplastlar?n i?inde ?zel k???k organlarda ger?ekle?ir - thylakodia. I??k faz? s?ras?nda, bir miktar ???k klorofil taraf?ndan emilir ve bu da ATP ve NADPH molek?llerinin olu?umuna neden olur. Su par?alan?r, hidrojen iyonlar? olu?turur ve bir oksijen molek?l? serbest b?rak?r. Soru ortaya ??k?yor, bu anla??lmaz gizemli maddeler nelerdir: ATP ve NADH?

ATP, t?m canl? organizmalarda bulunan ?zel bir organik molek?ld?r ve genellikle "enerji" para birimi olarak adland?r?l?r. Y?ksek enerjili ba?lar i?eren ve herhangi bir organik sentezde enerji kayna?? olan bu molek?llerdir. kimyasal s?re?ler v?cutta. NADPH asl?nda bir hidrojen kayna??d?r, do?rudan y?ksek molek?ler organik maddelerin sentezinde kullan?l?r - karbon dioksit kullan?larak fotosentezin ikinci, karanl?k a?amas?nda meydana gelen karbonhidratlar.

Fotosentezin ???k a?amas?

Kloroplastlar ?ok say?da klorofil molek?l? i?erir ve hepsi g?ne? ?????n? emer. Ayn? zamanda, ???k di?er pigmentler taraf?ndan emilir, ancak fotosentez yapmay? bilmiyorlar. S?recin kendisi sadece ?ok az olan baz? klorofil molek?llerinde meydana gelir. Di?er klorofil molek?lleri, karotenoidler ve di?er maddeler ?zel anten ve hafif hasat kompleksleri (SSC'ler) olu?turur. Antenler gibi, ???k miktar?n? emerler ve uyar?m? ?zel reaksiyon merkezlerine veya tuzaklara iletirler. Bu merkezler, bitkilerde iki tane bulunan fotosistemlerde bulunur: fotosistem II ve fotosistem I. ?zel klorofil molek?lleri i?erirler: s?ras?yla fotosistem II - P680 ve fotosistem I - P700'de. Tam olarak bu dalga boyundaki (680 ve 700 nm) ????? emerler.

?ema, fotosentezin ???k a?amas?nda her ?eyin nas?l g?r?nd???n? ve ger?ekle?ti?ini daha net hale getiriyor.

?ekilde klorofil P680 ve P700 i?eren iki fotosistem g?r?yoruz. ?ekil ayr?ca elektronlar?n ta??nd??? ta??y?c?lar? da g?stermektedir.

Yani: iki fotosistemin her iki klorofil molek?l? de bir miktar ???k emer ve heyecanlan?r. E-elektron (?ekilde k?rm?z?) daha y?ksek bir enerji seviyesine hareket eder.

Uyar?lm?? elektronlar ?ok y?ksek enerji, onlar kopar ve kloroplastlar?n i? yap?lar? olan thylakoidlerin zarlar?nda bulunan ?zel bir ta??y?c? zincirine girerler. ?ekil, fotosistem II'den, klorofil P680'den bir elektronun plastokinona ve fotosistem I'den klorofil P700'den ferredoksine ge?ti?ini g?stermektedir. Klorofil molek?llerinin kendilerinde, elektronlar?n yerine, ayr?lmalar?ndan sonra mavi delikler olu?ur. pozitif y?k. Ne yapal?m?

Fotosistem II'nin klorofil P680 molek?l? elektron eksikli?ini gidermek i?in sudan elektron al?r ve hidrojen iyonlar? olu?ur. Ek olarak, oksijenin atmosfere sal?nmas? tam olarak suyun par?alanmas?ndan kaynaklanmaktad?r. Ve klorofil P700 molek?l?, ?ekilde g?r?lebilece?i gibi, fotosistem II'den gelen ta??y?c?lar sistemi arac?l???yla elektron eksikli?ini giderir.

Genel olarak, ne kadar zor olursa olsun, bu ?ekilde ilerler. hafif faz fotosentez, onun ana nokta elektron transferidir. Elektronlar?n ta??nmas?na paralel olarak hidrojen iyonlar? H+'n?n zar boyunca hareket etti?i ve thylakoid i?inde birikti?i ?ekilden de g?r?lebilir. Orada bir?o?u oldu?u i?in, ?ekildeki ?zel bir konjugasyon fakt?r?n?n yard?m?yla d??a do?ru hareket ederler. turuncu renk, sa?da g?sterilen bir mantar gibi g?r?n?yor.

Son olarak, yukar?da bahsedilen NADH bile?i?inin olu?umuyla sonu?lanan elektron ta??nmas?n?n son a?amas?n? g?r?yoruz. Ve H + iyonlar?n?n transferi nedeniyle, enerji para birimi - ATP sentezlenir (?ekilde sa?da g?sterilmi?tir).

B?ylece fotosentezin ???k a?amas? tamamlan?r, atmosfere oksijen sal?n?r, ATP ve NADH olu?ur. S?rada ne var? Vaat edilen organik nerede? Ard?ndan, esas olarak kimyasal i?lemlerden olu?an karanl?k a?ama gelir.

Fotosentezin karanl?k a?amas?

Fotosentezin karanl?k a?amas? i?in zorunlu bir bile?en karbondioksit - CO2'dir. Bu nedenle, bitki onu s?rekli olarak atmosferden emmelidir. Bu ama?la yaprak - stoma y?zeyinde ?zel yap?lar bulunur. A??ld?klar?nda, CO2 tam olarak yapra??n i?ine girer, suda ??z?n?r ve fotosentezin hafif faz?yla reaksiyona girer.

Hafif faz s?ras?nda, ?o?u bitkide CO2, be? karbonlu bir organik bile?i?e (be? karbon molek?l?nden olu?an bir zincirdir) ba?lan?r ve bu, ?? karbonlu bir bile?i?in (3-fosfogliserik asit) iki molek?l?n?n olu?mas?yla sonu?lan?r. ??nk? bu ?? karbonlu bile?ikler birincil sonu?tur, bu t?r fotosentez yapan bitkilere C3 bitkileri denir.

Kloroplastlarda daha fazla sentez olduk?a zordur. Sonunda, glikoz, sakaroz veya ni?astan?n daha sonra sentezlenebilece?i alt? karbonlu bir bile?ik olu?turur. Bu organik maddeler halinde bitki enerji depolar. Ayn? zamanda, ihtiya?lar? i?in kullan?lan yaprakta sadece k???k bir k?sm? kal?rken, karbonhidratlar?n geri kalan? bitki boyunca dola?arak enerjinin en ?ok ihtiya? duydu?u yerlere - ?rne?in b?y?me noktalar?nda - girer.