3 стадии фотосинтеза и его характеристики

этапы фотосинтеза Их можно разделить в зависимости от количества солнечного света, полученного растением. Фотосинтез - это процесс, которым питаются растения и водоросли. Этот процесс состоит из превращения света в энергию, необходимую для выживания.

В отличие от людей, которым для выживания нужны внешние агенты, такие как животные или овощи, растения могут создавать свою собственную пищу посредством фотосинтеза.

Слово фотосинтез состоит из двух слов: фото и синтез. Фото означает свет и синтез. Поэтому этот процесс буквально состоит в превращении света в еду. Организмы, способные синтезировать вещества для создания пищи, а также растения, водоросли и некоторые бактерии, называются автотрофами..

Фотосинтез требует света, углекислого газа и воды. Углекислый газ в воздухе попадает в листья растения благодаря найденным в них порам. С другой стороны, вода поглощается корнями и движется до достижения листьев, а свет поглощается пигментами листьев..

На этих этапах элементы фотосинтеза, вода и углекислый газ, попадают в растение, а продукты фотосинтеза, кислород и сахар, покидают растение..

Фазы / Стадии фотосинтеза

Во-первых, энергия света поглощается белками, содержащимися в хлорофилле. Хлорофилл - это пигмент, который присутствует в тканях зеленых растений; обычно фотосинтез происходит в листьях, особенно в ткани, называемой мезофиллом.

Каждая клетка ткани мезофилла содержит организмы, называемые хлоропластами. Эти организмы предназначены для проведения фотосинтеза. В каждом хлоропласте сгруппированы структуры, называемые тилакоидами, которые содержат хлорофилл.

Этот пигмент поглощает свет, поэтому он является основным ответственным за первое взаимодействие между растением и светом

В листьях есть небольшие поры, называемые устьицами. Они несут ответственность за распространение углекислого газа внутри мезофильной ткани и за выход кислорода в атмосферу. Таким образом, фотосинтез происходит в два этапа: светлая фаза и темная фаза.

Светящаяся фаза

Эти реакции происходят только при наличии света и происходят в тилакоидной мембране хлоропластов. На этом этапе энергия солнечного света превращается в химическую энергию. Эта энергия будет использоваться в качестве бензина для сборки молекул глюкозы.

Преобразование в химическую энергию происходит через два химических соединения: АТФ, или энергосберегающая молекула, и НАДФН, который транспортирует восстановленные электроны. Именно во время этого процесса молекулы воды становятся кислородом, который мы находим в окружающей среде..

Солнечная энергия превращается в химическую энергию в белковый комплекс, называемый фотосистемой. Есть две фотосистемы, обе находятся внутри хлоропласта. Каждая фотосистема имеет несколько белков, которые содержат смесь молекул и пигментов, таких как хлорофилл и каротиноиды, чтобы сделать возможным поглощение солнечного света.

В свою очередь, пигменты фотосистем действуют как средство передачи энергии, поскольку они перемещают ее в реакционные центры. Когда свет привлекает пигмент, он передает энергию соседнему пигменту. Этот близкий пигмент также может передавать эту энергию другому соседнему пигменту, и, таким образом, процесс повторяется последовательно.

Эти легкие фазы начинаются в фотосистеме II. Здесь световая энергия используется для разделения воды.

Этот процесс высвобождает электроны, водород и кислород, заряженные энергией электроны транспортируются в фотосистему I, где высвобождается АТФ. При кислородном фотосинтезе первым донорным электроном является вода, а созданный кислород будет бесполезным. Несколько донорных электронов используются в аноксигенном фотосинтезе.

В светлой фазе энергия света захватывается и временно сохраняется в химических молекулах АТФ и НАДФН. АТФ будет расщеплен для выделения энергии, а НАДФН пожертвует свои электроны для преобразования молекул углекислого газа в сахара.

Темная фаза

В темной фазе углекислый газ из атмосферы улавливается для модификации при добавлении водорода в реакцию.

Таким образом, эта смесь будет образовывать углеводы, которые будут использоваться растением в пищу. Это называется темной фазой, потому что свет не является необходимым условием для его возникновения. Но даже если свет не является необходимым для этих реакций, этот процесс требует АТФ и НАДФН, которые создаются в светлой фазе.

Эта фаза происходит в строме хлоропластов. Углекислый газ попадает внутрь листьев через строму хлоропласта. Атомы углерода используются для создания сахаров. Этот процесс осуществляется благодаря ATP и NADPH, образованным в предыдущей реакции.

Реакции темной фазы

Сначала молекула углекислого газа объединяется с молекулой рецептора углерода, называемой RuBP, что приводит к нестабильному соединению с 6 углеродами..

Сразу же это соединение разделяется на две молекулы углерода, которые получают энергию от АТФ и производят две молекулы, называемые БПГА.

Затем электрон NADPH объединяется с каждой из молекул BPGA с образованием двух молекул G3P.

Эти молекулы G3P будут использоваться для создания глюкозы. Некоторые молекулы G3P также будут использоваться для пополнения и восстановления RuBP, необходимого для продолжения цикла.

Важность фотосинтеза

Фотосинтез важен, потому что он производит пищу для растений и кислород. Без фотосинтеза было бы невозможно потреблять много фруктов и овощей, необходимых для питания человека. Кроме того, многие животные, которые потребляют людей, не могли выжить, не питаясь растениями..

С другой стороны, кислород, производимый растениями, необходим для выживания всей жизни на Земле, включая человека. Фотосинтез также отвечает за поддержание стабильного уровня кислорода и углекислого газа в атмосфере. Без фотосинтеза жизнь на Земле была бы невозможна.

ссылки

1. Открыть Stax. Обзор фотосинтеза. (2012). Университет Райса. Получено с: cnx.org.
2. Фараби, MJ. Фотосинтез. (2007). Колледж Эстрелла Маунтин. Получено из: 2.estrellamountain.edu.
3. «Фотосинтез» (2007). Макгроу Хилл Энциклопедия науки и техники, 10-е изд. Том 13. Получено с en.wikipedia.org.
4. Введение в фотосинтез. (2016). Khan Academy. Получено с: khanacademy.org.
5. «Процессы светозависимых реакций» (2016). Безграничная биология Восстановленный из: boundless.com.
6. Berg J.M., Tymoczko J.L. and Stryer L. (2002). "Аксессуар пигментовфуннелинергии в реакционных центрах" Биохимия. Получено от: ncbi.nlm.nih.gov.
7. Koning, R.E (1994) "Calvin Cycle". Получено с: plantphys.info.
8. Фотосинтез в растениях. PhotosynthesisEducation. Получено с: photosynthesiseducation.com.
9. «Что могло бы произойти без фотосинтеза?» Университет Калифорнии, Санта-Барбара. Получено от: scienceline.ucsb.edu.