3 faze fotosinteze i njezine karakteristike



faze fotosinteze Mogu se podijeliti prema količini sunčeve svjetlosti koju biljka prima. Fotosinteza je proces kojim se hrane biljke i alge. Taj se proces sastoji od transformacije svjetla u energiju, neophodne za preživljavanje.

Za razliku od ljudi koji trebaju vanjske agense kao što su životinje ili povrće da bi preživjeli, biljke mogu stvarati vlastitu hranu putem fotosinteze.

Riječ fotosinteza sastoji se od dvije riječi: fotografije i sinteze. Fotografija znači svjetlo i mješavinu sinteze. Stoga se taj proces doslovno sastoji u pretvaranju svjetlosti u hranu. Organizmi koji mogu sintetizirati tvari za stvaranje hrane, kao i biljke, alge i neke bakterije, nazivaju se autotrofima.

Fotosinteza zahtijeva stvaranje svjetla, ugljičnog dioksida i vode. Ugljični dioksid u zraku ulazi u lišće biljke zahvaljujući porama koje se nalaze u njima. S druge strane, voda se apsorbira od korijena i pomiče sve dok ne dostigne lišće, a svjetlost apsorbira pigmenti lišća.

Tijekom ove faze, u biljku ulaze elementi fotosinteze, vode i ugljičnog dioksida, a proizvodi fotosinteze, kisika i šećera napuštaju biljku.

Faze / faze fotosinteze

Prvo, energiju svjetlosti apsorbiraju bjelančevine koje se nalaze u klorofilu. Klorofil je pigment koji je prisutan u tkivima zelenih biljaka; najčešće se fotosinteza događa u lišću, posebno u tkivu zvanom mezofil.

Svaka stanica mezofilnog tkiva sadrži organizme koji se nazivaju kloroplasti. Ovi organizmi su dizajnirani da provode fotosintezu. U svakom kloroplastu grupiraju se strukture zvane tilakoidi, koje sadrže klorofil.

Ovaj pigment upija svjetlost, stoga je glavni odgovoran za prvu interakciju između biljke i svjetla

U lišću su male pore nazvane puči. Oni su odgovorni za dopuštanje širenja ugljičnog dioksida unutar mezofilnog tkiva i za izlazak kisika u atmosferu. Dakle, fotosinteza se odvija u dvije faze: svjetlosna faza i tamna faza.

Svjetlosna faza

Te se reakcije javljaju samo kada je prisutna svjetlost i pojavljuje se u tilakoidnoj membrani kloroplasta. U ovoj fazi energija koja dolazi iz sunčeve svjetlosti pretvara se u kemijsku energiju. Ta će se energija koristiti kao benzin za sastavljanje molekula glukoze.

Transformacija u kemijsku energiju događa se kroz dva kemijska spoja: ATP ili molekulu koja štedi energiju i NADPH, koji prenosi smanjene elektrone. Tijekom tog procesa molekule vode postaju kisik koji nalazimo u okolišu.

Solarna energija pretvara se u kemijsku energiju u proteinskom kompleksu koji se zove fotosustav. Postoje dva fotosustava, oba pronađena unutar kloroplasta. Svaki fotosustav ima više proteina koji sadrže mješavinu molekula i pigmenata kao što su klorofil i karotenoidi kako bi se omogućila apsorpcija sunčeve svjetlosti..

S druge strane, pigmenti fotosustava djeluju kao sredstvo za usmjeravanje energije, budući da ga prenose u reakcijske centre. Kada svjetlost privuče pigment, on prenosi energiju u obližnji pigment. Ovaj bliski pigment također može prenijeti tu energiju u neki drugi obližnji pigment i tako se proces ponavlja sukcesivno.

Ove svjetlosne faze počinju u fotosustavu II. Ovdje se svjetlosna energija koristi za dijeljenje vode.

Ovaj proces oslobađa elektrone, vodik i kisik, a elektroni napunjeni energijom prenose se u fotosustav I, gdje se otpušta ATP. U fotosintezi kisika prvi elektron donora je voda, a stvoreni kisik će biti otpad. Nekoliko donorskih elektrona koristi se u anoksigenskoj fotosintezi.

U svjetlosnoj fazi, svjetlosna energija se privremeno pohrani u kemijske molekule ATP i NADPH. ATP će se razgraditi da bi oslobodio energiju i NADPH će donirati svoje elektrone za pretvaranje molekula ugljičnog dioksida u šećere.

Tamna faza

U tamnoj fazi, ugljični dioksid iz atmosfere je uhvaćen da se modificira kada se u reakciju doda vodik.

Dakle, ova smjesa će tvoriti ugljikohidrate koje će biljka koristiti kao hranu. Naziva se tamna faza jer svjetlost nije izravno potrebna da bi se dogodila. No, iako svjetlost nije potrebna za odvijanje tih reakcija, ovaj proces zahtijeva ATP i NADPH koji se stvaraju u svjetlosnoj fazi.

Ova se faza događa u stromi kloroplasta. Ugljični dioksid ulazi u unutrašnjost lišća kroz stromu kloroplasta. Atomi ugljika koriste se za izgradnju šećera. Ovaj proces se provodi zahvaljujući ATP i NADPH koji su nastali u prethodnoj reakciji.

Reakcije tamne faze

Prvo, molekula ugljičnog dioksida spojena je s molekulom receptora ugljika zvanom RuBP, što rezultira nestabilnim 6-ugljičnim spojem.

Odmah se ovaj spoj podijeli na dvije ugljikove molekule koje primaju energiju iz ATP i proizvode dvije molekule nazvane BPGA.

Zatim se NADPH elektron kombinira sa svakom od molekula BPGA da formira dvije G3P molekule.

Ove G3P molekule koristit će se za stvaranje glukoze. Neke molekule G3P također će se upotrijebiti za obnavljanje i obnavljanje RuBP, potrebnog za nastavak ciklusa.

Važnost fotosinteze

Fotosinteza je važna jer proizvodi hranu za biljke i kisik. Bez fotosinteze ne bi bilo moguće konzumirati mnogo voća i povrća potrebnih za prehranu ljudi. Također, mnoge životinje koje konzumiraju ljude ne mogu preživjeti bez hranjenja biljkama.

S druge strane, kisik koji proizvode biljke je neophodan kako bi sav život na Zemlji, uključujući i ljude, mogao preživjeti. Fotosinteza je također odgovorna za održavanje stabilnih razina kisika i ugljičnog dioksida u atmosferi. Bez fotosinteze život na Zemlji ne bi bio moguć.

reference

  1. Otvorite Stax. Pregled fotosinteze. (2012). Sveučilište Rice. Preuzeto s: cnx.org.
  2. Farabee, MJ. Fotosinteza. (2007). Estrella Mountain Community College. Preuzeto s: 2.estrellamountain.edu.
  3. "Fotosinteza" (2007). McGraw Hill Encyclopedia of Science and Technology, 10. izd. Tom 13. Preuzeto s: en.wikipedia.org.
  4. Uvod u fotosintezu. (2016). Khan Academy. Preuzeto s: khanacademy.org.
  5. "Procesi svjetlosno ovisnih reakcija" (2016). Biologija bez granica Oporavio se od: boundless.com.
  6. Berg, J.M., Tymoczko, J.L, i Stryer, L. (2002). "Dodatni pigmenti za upravljanje energetskim postrojenjima" Biokemija. Preuzeto s: ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Koning, R.E (1994) "Calvinov ciklus". Preuzeto s: plantphys.info.
  8. Fotosinteza u biljkama. PhotosynthesisEducation. Preuzeto s: photosynthesiseducation.com.
  9. "Što bi se dogodilo kad nije bilo fotosinteze?" Kalifornijsko sveučilište, Santa Barbara. Preuzeto s: scienceline.ucsb.edu.