Zagalne rivnyannya fotosinteza. Značenje fotosinteze, yogo skala

Proces pretvaranja promenoističke energije Sunca u hemijsku energiju ostatka u sintezi ugljikohidrata iz ugljičnog dioksida. Glavni put hvatanja Sony energije i vikoristannya íí̈ za život na našoj planeti.

Hvatanje i transformacija Sony energije je smanjena raznim fotosintetičkim organizmima (fotoautotrofi). Ispred njih se mogu vidjeti organizmi s bogatim klitinom (vyschí zelene izrasline i niži oblici - zelene, smeđe i crvene alge) i single-clitin (euglen, dinoflagelati i dijatomejske alge). Veliku grupu fotosintetskih organizama čine prokarioti - plavo-zelene alge, zelene i ljubičaste bakterije. Otprilike polovina Zemljinog rada na fotosintezi prekrivena je velikim zelenim izraslinama, a reshtom dominiraju jednoćelijske alge.

Prva izjava o fotosintezi nastala je u 17. veku. Nadali, pojavom novih podataka, promijenile su se i manifestacije bagatoraze [prikaži] .

Razvoj fenomena fotosinteze

Klip oplodnje za fotosintezu je položen 1630. godine, kada je van Helmont pokazao da same biljke stvaraju organski govori, a ne vaditi ih iz zemlje. Zvezhuyuchy planinski radnik iz zemlje, u kojoj je rasla vrba, i samo drvo, pokazujući da je, nakon 5 godina, težina drveta porasla za 74 kg, iako je tlo potrošilo više od 57. Van Helmont je zalijevao drvo. Sada znamo da je glavni materijal za sintezu ugljični dioksid, koji se s vremena na vrijeme vidi kao kap rose.

Godine 1772. svećenik Joseph Priestly je pokazao da se u toku m'yati svaki put "ispravlja", "skinuo" sa svijećom da gori. Jan Ingenhuz je kroz ovu stijenu pokazao da izrasline mogu "ispraviti" prljavštinu svaki put kada se promijene na svjetlu, štoviše, da se izgradnja izraslina "ispravi" srazmjerno bistrini dana i beznačajnosti odbijanja izrasline na suncu. U temrjavi se sve više vide izrasline, "škodljivo za stvorenja".

Sljedeći važan korak u razvoju znanja o fotosintezi otkrio je Saussure 1804. godine. Zvazhuyuchi povitrya ta rast prije fotosinteze u to vrijeme, Saussure je ustanovio da je povećanje suhe mase ponovnog rasta nadmašilo masu glinovite trave uz dodatak ugljične kiseline. Saussure diyshov vysnovku, scho ínshoy rechovina, jak je uzeo sudbinu zbílshenní masi, vode. Ovim redom, prije 160 godina, proces fotosinteze je obilježen sljedećim redoslijedom:

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

Voda + Ugljena kiselina + Pospana energija ----> Organski govor + Kisen

Ingenhuz priznaje da je uloga svjetlosti u fotosintezi važnija u cijepanju ugljične kiseline; kada ga vidite, prizor postaje kiseli, a "grubo" koje nabubri, vicorira da izazove rastuće tkanine. Na osnovu toga, na zelene rose su posađeni živi organizmi, koji mogu vikorizirati energiju sonija za "asimilaciju" ugljične kiseline, a drugi organizmi, koji ne osvećuju hlorofil, ne mogu vikorizirati energiju i nesimulaciju CO2.

Ovaj princip je potkopao živi svijet destrukcije, ako je S. N. Vinogradsky 1887. stvorio kemosintetske bakterije - ne-klorofilne organizme, izgrađujući asimiluvati (da je transformišu u organske oblike) ugljičnu kiselinu u mraku. Vín buv šteta je i ako je 1883. Engelman stvorio ljubičaste bakterije, koje su izazvale vlastitu fotosintezu, koja nije bila praćena vizijama kiselosti. U svom času, ova činjenica nije ocijenjena odgovarajućim rangom; U isto vrijeme, promatranje kemosintetskih bakterija koje asimiliraju ugljičnu kiselinu u mraku pokazuje da se asimilacija ugljične kiseline ne može uzeti u obzir samo za specifičnost fotosinteze.

Nakon 1940. godine ustanovljeno je da su sve ćelije - rastuće, bakterijske i stvorenja - u stanju da asimiliraju ugljenu kiselinu, tako da se mogu uključiti u zalihu molekula organskih govora; razlika je manja od džerela, iz tog broja smrad crpi potrebnu energiju.

Posljednji veliki doprinos procesu fotosinteze uveo je 1905. Blackman, pokazavši da se fotosinteza sastoji od dvije naknadne reakcije: svjetlosne reakcije i niza važnijih, ne leže u svjetlosnim fazama koje nazivaju tempo. reakcija. Koristeći visoku intenzivnost svjetlosti, Blekman pokazuje, što fotosintez protječe jednakom brzinom kao pri perevodnom osvjetljenju s trivalnošću spavanja svih u sekundi, tako i pri bezpersonalnom obrazovanju, nevažeći na te, koji u prvim slučajevima fotosintetički sistem dobiva manje energije. Intenzitet fotosinteze se smanjio tek nakon značajnog povećanja mračnog perioda. U daljim istraživanjima ustanovljeno je da se stepen tamne reakcije značajno povećava sa porastom temperature.

Predstojeću hipotezu o hemijskoj osnovi fotosinteze predložio je Bula Visunut van Niel, koji je 1931. godine eksperimentalno pokazao da se fotosinteza u bakterijama može izvoditi u anaerobnim umovima, a ne praćena vizijama kiselosti. Van Nil je nakon rasprave priznao da je, u principu, proces fotosinteze sličan onom kod bakterija i zelenih biljaka. U ostatku svetlosti energija se koristi za fotolizu vode (H 2 0) sa odobrenim rastvaračem (H), naznačeni put učestvuje u asimilaciji ugljene kiseline, tog oksidacionog sredstva (OH) - a hipotetički prekursor molekularne kiseline. U bakterijama se fotosinteza odvija kao vatra, ali H2S i molekularna voda služe kao donator za vodu i ne postoji način da se vidi kiselina.

Trenutne tvrdnje o fotosintezi

Prema trenutnim manifestacijama, na dnevno svjetlo fotosinteze utiče pretvaranje energije sončne svjetlosti u hemijsku energiju oblika ATP-a i derivata nikotinamid adenin dinukleotid fosfata (NADP). · N).

U ovom trenutku, prihvaćeno je da se proces fotosinteze sastoji od dvije faze, u kojima fotosintetske strukture aktivno učestvuju [prikaži] i pigmenti klitina osjetljivi na svjetlost

Fotosintetske strukture

U bakterijama fotosintetiziraju strukture predstavljene u izgledu ćelijske membrane, ispunjavajući lamelarne dijelove organoida mezozoma. Izolacija mezozoma, koji se uklanjaju kada se bakterije unište, nazivaju se hromatofori, sadrže aparatić osjetljiv na svjetlost.

Kod eukariota fotosintetski aparat rasta u posebnim unutrašnjim organelama - hloroplastima, koji štiti zeleni pigment hlorofil, koji bi trebao rasti zelenu infestaciju i igrati najvažniju ulogu u fotosintezi, hvatajući energiju sonijeve svjetlosti. Kloroplasti su, slično kao i mitohondriji, također odgovorni za DNK, RNK i uređaj za sintezu proteina, kako bi se povećao potencijal za samostvaranje. Osim ekspanzije hloroplasta, kilka ima više mitohondrija. Broj hloroplasta je u jednoj algi u kolonama do 40 po klitini kod većih stabala.


Hloroplasti i mitohondrije su hloroplasti u klitinima zelenih izraslina, koji su nosioci noćnog oslobađanja energije za vjetar, kao u heterotrofnim klitinima.

Kloroplasti mogu formirati kuliastu ili spljošteni oblik. Smrad je izbrušen sa dvije opne - vanjskom i unutrašnjom (sl. 1). Unutrašnja membrana se nalazi u blizini naizgled spljoštenih natečenih diskova. Ova gomila se zove faseta.

Zrno kože se sastoji od osam loptica, namotanih na hrpu novčića. Kuglice proteinskih molekula izvlače se iz kuglica za osvetu hlorofila, karotena i drugih pigmenata, kao i posebnih oblika lipida (da osvete galaktozu ili sirku, ali samo jednu masnu kiselinu). Qi površinski aktivni lipidi, koji se mogu adsorbirati između istih kuglica molekula, služe za stabilizaciju strukture koja se formira od kuglica proteina, koje su pocrnjele, i pigmenata. Takav šaruvat (lamelarni) budov lice, lakše prenosi energiju u procesu fotosinteze sa jednog molekula na drugi.

U algama u hloroplastu kože nema više od jedne fasete, a u većim roslinama - do 50 zrnaca, koji su povezani membranskim skakačima. Voda u sredini između grana - cestrome hloroplasta, da osveti enzime, da stvori "mračne reakcije"

Strukture nalik Puhirceu, od kojih se formira grana, nazivaju se tilaktoidi. Na ivici ima 10 do 20 tilaktoida.

Osnovna strukturna i funkcionalna jedinica fotosinteze tilaktičkih membrana, koja nadoknađuje potrebne pigmente za hvatanje svjetlosti i komponente aparata za transformaciju energije, naziva se kvantosom, koji se sastoji od približno 230 molekula klorofila. Tsya dio može biti oko 2 x 106 daltona, a veličina je blizu 17,5 nm.

Faze fotosinteze

Svitlova pozornica (ili energična)

Tamni stadijum (inače metabolički)

Reakcioni prostor

U kvantosomima tilaktoidnih membrana, koji se ulijevaju u svjetlost.

Postoji položaj tilaktoida, blizu vodene sredine strome.

Proizvodi od klipa

Svetlosna energija, voda (H2O), ADP, hlorofil

CO 2, ribuloza difosfat, ATP, NADPH 2

Suština procesa

Fotoliza vode, fosforilacija

U svetlosnoj fazi fotosinteze, energija svetlosti se transformiše u hemijsku energiju ATP-a, a energija elektrona vode se prenosi sa bogate na energiju elektrona NADP. · H 2 . Pored govora, koji se taloži u toku svetlosne faze, to je kisen. Reakcije svjetlosnog stupnja nazvane su "svjetlosne reakcije".

Carboxyluvannya, hidrogenacija, defosphoryluvannya

U tamnoj fazi fotosinteze dolazi do „mračnih reakcija“, u kom slučaju se očekuje primarna sinteza glukoze iz CO 2. Bez energije svetlosne faze, tamna faza je nemoguća.

Kíntseví produkty

O 2, ATP, NADPH 2

Bogat energetskim proizvodima svjetlosne reakcije - ATP i NADP · H 2 je bio vikoran u tamnoj fazi fotosinteze.

Međusobni odnos između svijetle i tamne faze može se prikazati shemom

Proces fotosinteze je endergonski, tobto. biti praćeno više besplatne energije, što će zahtijevati značajnu količinu energije, poziv. Potpuno jednak fotosintezi:

6CO 2 + 12H 2 O ---> C 6 H 12 O 62 + 6H 2 O + 6O 2 + 2861 kJ / mol.

Prizemne biljke napajaju vodu potrebnu za proces fotosinteze kroz korijenje, a vodene biljke imaju put difuzije iz srednjeg tla. Neophodna za fotosintezu, ugljena kiselina difunduje u roslin kroz otvor na površini lista - izdisaj. Raspršena ugljična kiselina se apsorbira procesom fotosinteze, a koncentracija u stanicama zvuči niže, niže u atmosferi. Kisen, koji se razvija u procesu fotosinteze, difundira kroz nazive ćelija, a zatim iz rasta - kroz prodhi. Zucru je također sveprisutan tokom fotosinteze i difundira u onom dijelu rasta gdje je koncentracija niža.

Za fotosintezu roslina potrebno je imati više od 0,03% ugljične kiseline. Takođe, sa 10.000 m 3 moguće je ponovo uzeti 3 m 3 ugljene kiseline, pošto se u procesu fotosinteze apsorbuje oko 110 g glukoze. Ozvučite rast da bolje raste s većom količinom ugljičnog dioksida. Stoga bi u nekim staklenicima u budućnosti trebalo povećati CO2 do 1-5%.

Mehanizam svjetlosne (fotokemijske) faze fotosinteze

U realizaciji fotohemijske funkcije fotosinteze učestvuje sonova energija i različiti pigmenti: zelena - hlorofil a i b, žuta - karoten i crvena ili plava - fikobilini. Fotohemijski aktivan do srednjeg kompleksa pigmenata samo do hlorofila. Dodatnu ulogu imaju i drugi pigmenti, koji su manje birači kvanta svjetlosti (sopstvena sočiva koja biraju svjetlost) i njihovi provodnici do fotohemijskog centra.

Na osnovu sposobnosti hlorofila da efikasno apsorbuje uspavanu energiju pevanja materice u membranama tilaktoida, uočeni su funkcionalni fotohemijski centri i fotosistemi (slika 3):

  • fotosistem I (hlorofil A) - osvetiti pigment 700 (P 700), koji lagano blijedi sa starim pramenovima blizu 700 nm, igrajući glavnu ulogu u uspostavljenim produktima svjetlosne faze fotosinteze: ATP i NADP · H 2
  • fotosistem II (hlorofil b) - za osvetu pigmenta 680 (P 680)

Za 300-400 molekula svetlosmeđih pigmenata u fotosistemima I i II postoji samo jedan molekul fotohemijski aktivnog pigmenta - hlorofil a.

Poglineniy rosni kvant svjetlosti

  • za prenošenje pigmenta P 700 iz glavnog kampa u budnicu - P*700, u koji se elektron lako ubrizgava u odobrenu pozitivnu elektronsku dirku pri pogledu na P 700 za shemu:

    P 700 ---> P * 700 ---> P + 700 + e -

    Ako molekula pigmenta, koja je apsorbovala elektron, može biti akceptor elektrona (da prihvati elektron) i pređe u obnovljeni oblik

  • krupni plan (fotooksidacija) fotohemijskog centra P 680 fotosistema II prema šemi

    H 2 O ---> 2H + + 2e - + 1/2O 2

    Fotoliza vode naziva se Hillova reakcija. Elektroni, koji se rastvaraju kada se voda polaže, prihvataju se na klip govorom, koji je označen sa Q (ponekad se naziva citokrom 550 u maksimalnoj mogućoj meri, iako nije citokrom). Znoj u govoru Q kroz fenjer nosača, idemo u magacin za mitohondrije, elektroni se isporučuju u fotosistem I za punjenje elektronske dirke, koja je nastala kao rezultat glinenja svetlosnog sistema kvanta, i obnavljanje pigmenta P+700

Ako takav molekul jednostavno povrati taj isti elektron, tada će se svjetlosna energija vidjeti pri pogledu na toplinu i fluorescenciju (fluorescencija čistog klorofila se vidi kao fluorescencija). Međutim, u većini slučajeva, negativno nabijene elektrone, koji se emituju, prihvataju posebni proteini sa visokim sadržajem sumpora (FeS-centar), a zatim

  1. ili transportuje jedan od prevoznika nazad do R + 700
  2. ili od daljeg nosača preko feredoksina i flavoproteina do akceptora nakon termina - NADP · H 2

U prvom načinu postoji zatvoreni ciklični transport elektrona, dok je u drugom necikličan.

Uvredljivi procesi su katalizirani istim lancetom nosača elektrona. Međutim, tokom ciklične fotofosforilacije, elektroni se pretvaraju u hlorofil. A nazad na hlorofil A, međutim, u slučaju necikličke fotofosforilacije elektrona, prelazi sa hlorofila na hlorofil A.

Ciklička (fotosintetička) fosforilacija Aciklična fosforilacija

Kao rezultat cikličke fosforilacije, molekuli ATP-a se rastvaraju. Proces prelaska iz rotacije kroz niz narednih faza pobude elektronike na P 700. Okretanjem ekscitacije elektrona na P 700 dolazi do iscrpljivanja energije (prilikom prelaska sa visokog na niski energetski nivo), pa se zbog učešća enzima fosforilnog sistema akumulira na fosfatnim vezama ATP-a, a ne diže se toplo. kod fluorescentnih svjetala (4) . Ovaj proces se naziva fotosintetska fosforilacija (u obliku fosforilacije oksida, jer radi s mitohondrijima);

fotosintetska fosforilacija- primarna reakcija na fotosintezu - mehanizam apsorpcije hemijske energije (sinteza ATP-a iz ADP-a i neorganskog fosfata) na membranama tilaktoidnih hloroplasta uz pomoćnu energiju sonijeve svetlosti. Neophodno za asimilaciju tamne reakcije 2

Kao rezultat necikličke fosforilacije, NADP+ se pretvara u NADP · N. Proces vezivanja sa transferom elektrona na feredoksin, koji je inspirisan daljim prelaskom joge na NADP+ sa daljom inspiracijom joge u NADP · H

Tilaktoidi prolaze kroz proces ogorčenosti, želeći još jedno preklapanje. Vín povyazany s fotosistemom robota II.

Na ovaj način se upotreba R 700 elektrona postavlja iza rahunke elektronske vode, koja je položena pod svjetlošću fotosistema II.

A+ u glavnom kampu, utvoryuyutsya, možda, kada zbudzhenny hlorofil b. Qi visokoenergetski elektroni prelaze do feredoksina, a zatim kroz flavoprotein i citokrom - do hlorofila. A. U preostalom stadijumu, ADP je fosforiliran u ATP (slika 5).

Elektron, neophodan da se pretvori u hlorofil V yogo main camp, koji se, ravnomjerno, snabdijeva OH jonima - koji se uspostavljaju tokom disocijacije vode. Neki od molekula vode disociraju na ione H+ i OH-. Kao rezultat toga, trošeći elektrone, joni VÍN - pretvaraju se u radikale (VÍN), i na taj način daju molekule kiseline nalik gasovitom vodiku (slika 6).

Ovaj aspekt teorije potvrđuju rezultati istraživanja vode i CO 2 , označavanjem 18 0 [prikaži] .

Prema rezultatima, sva gasovita kiselina koja se vidi tokom fotosinteze podseća na vodu, a ne na CO 2 . Reakcije cijepanja vode dosí navodno nisu ubijene. Podrazumijevalo se, međutim, da sve naknadne reakcije necikličke fotofosforilacije (slika 5), ​​uključujući ekscitaciju jedne molekule klorofila A taj jedan molekul hlorofila b, može dovesti do rastvorljivosti jednog NADP molekula · H, dva ili više ATP molekula s ADP i F n i vide jedan atom kiseline. Za koga je potrebno uzeti količinu svjetlosti - dvije za molekul kože hlorofila.

Neciklični tok elektrona iz H2O u NADP · H 2, koji se uočava u interakciji dva fotosistema i elektron-transportnih kopalja, koji ih povezuju, nadgledan je vrijednostima redoks potencijala: E° za 1/2O 2 /H 2 O = +0,81 V, i E° za NADP/NADP · H = -0,32 V. Energija svjetlosti dolazila je od protoka elektrona "nazad". Samo one koje se pri prenošenju iz fotosistema II u fotosistem I dio energije elektrona akumuliraju na protonskom potencijalu na membrani tilaktoida, a zatim u energiju ATP-a.

Mehanizam uspostavljanja protonskog potencijala u kopljima prijenosa elektrona, a to zauzvrat uspostavljanja ATP-a u hloroplastima, sličan je onom u mitohondrijima. Međutim, mehanizam fotofosforilacije ima neke posebnosti. Tilaktoidi su svojevrsna naivnost u mitohondrijima, odnosno direktan prenos elektrona i protona kroz membranu je paralelan pravoj liniji u mitohondrijalnoj membrani (slika 6). Elektroni kolabiraju na vanjsku stranu, a protoni se koncentrišu u sredini tilaktoidnog matriksa. Matrica je nabijena pozitivno, a vanjska membrana tilakstoida je negativno nabijena, tj. protonski gradijent je u istom smjeru kao u mitohondrijima.

Još jedna posebnost je značajno veći udio pH u protonskom potencijalu jednak onom mitohondrija. Tilaktoidni matriks je jako zakiseljen, tako da Δ pH može doseći 0,1-0,2 V, tada Δ Ψ postaje blizu 0,1 V. Najviša vrijednost Δ μ H + > 0,25 V.

H + -ATP sintetaza, koja je u hloroplastima naznačena kao kompleks "SF 1 + F 0", takođe je orijentisana direktno na desnu stranu. Glava íí̈ (F 1) se čudi imenu hloroplasta. Protoni su povezani preko SF 0 +F 1 na matricu imena, a na aktivni centar F 1 ATP se uspostavlja sa dodatnom energijom na protonski potencijal.

Na površini mitohondrijske lance u tilaktoidu dobijena su možda samo dva slučaja, za sintezu jednog molekula ATP-a potrebno je zamijeniti dva tri protona, za šta je potrebno 3 H+/1 mol ATP-a.

Kasnije, u prvoj fazi fotosinteze, u satu svjetlosne reakcije, ATP i NADP se apsorbiraju u stromi hloroplasta. · H - proizvodi, neophodna implementacija tamnih reakcija.

Mehanizam tamne faze fotosinteze

Tamna reakcija fotosinteze je proces uključivanja ugljične kiseline u organske spojeve s ugljikohidratima (fotosinteza glukoze iz CO 2). Reakcije se javljaju u stromi hloroplasta uz sudjelovanje proizvoda svjetlosnog stadijuma fotosinteze - ATP i NADP · H2.

Asimilacija u ugljični dioksid (fotohemijska karboksilacija) je ciklični proces, koji se također naziva fotosintetički ciklus pentoza fosfata ili Calvinov ciklus (slika 7). Novi mogu vidjeti tri glavne faze:

  • karboksilacija (fiksacija CO 2 sa ribuloza difosfatom)
  • obnova (usvajanje trioznih fosfata uz obnavljanje 3-fosfoglicerata)
  • regeneracija ribuloza difosfata

Ribuloza-5-fosfat (zucor, koji sadrži 5 atoma ugljika, sa viškom fosfata u ugljiku na poziciji 5) je fosforiliran za ATP, što dovodi do ribuloza difosfata dok se ne otopi. Ostatak govora je karboksiliran pomoću dodatka 2, možda, u međuprodukt sa šest ugljika, koji se, međutim, nemarno razdvaja dodatkom molekule vode, zadovoljavajući dva molekula fosfoglicerinske kiseline. Tada se fosfoglicerinska kiselina uključuje u tok enzimske reakcije, za koju je neophodno prisustvo ATP-a i NADP-a. · H z utvorennym fosfoglicerol aldehid (trikarboksilna kukor - trioza). Kao rezultat kondenzacije dvije takve trioze, nastaje molekul heksoze, koji se može uključiti u molekul škroba i tako pohraniti u rezervu.

Da bi se završila faza ciklusa u procesu fotosinteze, 1 molekul CO 2 se usitni i formiraju se 3 molekula ATP-a i 4 atoma H (dodaju se do 2 molekula NAD) · N). Ribuloza fosfat se regeneriše iz heksoza fosfata kroz prve reakcije pentozofosfatnog ciklusa (slika 8), koji može vratiti sebi drugu molekulu ugljene kiseline.

Iako se opisane reakcije - karboksilacija, obnova ili regeneracija - ne mogu smatrati specifičnim samo za fotosintetske stanice. Jedino što su pokazali je sposobnost da shvate da se za reakciju obnove fosfoglicerinska kiselina pretvara u fosfoglicerol aldehid, neophodan NADP. · H, ne PREKO · N, kako zavzhd.

Fiksacija CO 2 pomoću ribuloza difosfata katalizira enzim ribuloza difosfat karboksilaza: ribuloza difosfat + CO 2 --> 3-fosfoglicerat Daly 3-fosfoglicerat pomaže NADP-u · H 2 i ATP u gliceraldehid-3-fosfat. Ovu reakciju katalizira enzim, gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaza. Gliceraldehid-3-fosfat se lako izomerizira sa dihidroksiaceton fosfatom. Opasna trioza fosfataza vikorira u otopljenom fruktoza bisfosfatu (obrnuta reakcija katalizirana fruktoza bisfosfat aldolazom). Dio molekula fruktoze bisfosfata, koji se talože, zajedno sa triozom fosfatima učestvuje u regeneraciji ribuloza difosfata (ciklus se smrzava), a drugi dio se koristi za skladištenje u ugljikohidratima u fotosintetskim klitinima, kao što je prikazano na dijagramu.

Smatra se da je 12 NADP potrebno za sintezu jednog molekula glukoze iz CO 2 u Calvinovom ciklusu · H + H + i 18 ATP (12 molekula ATP se koristi u regeneraciji 3-fosfoglicerata, a 6 molekula u reakcijama regeneracije ribuloza difosfata). Minimalna spontanost - 3 ATP: 2 NADP · H 2 .

Moguće je spomenuti kombinaciju principa koji su u osnovi fotosintetske i oksidativne fosforilacije, štoviše, fotofosforilacija je vrsta oksidativne fosforilacije:

Energija svjetlosti je destruktivna sila fosforilacije i sinteze organskih govora (S-H 2) tokom fotosinteze, s druge strane, energija oksidacije organskih govora je tokom oksidativne fosforilacije. Taj isti uzgajivač brine o životima stvorenja i drugih heterotrofnih organizama:

Ugljikohidrati, koji se rastvaraju tokom fotosinteze, služe za indukciju karbonskih kostiju u numeričkim organskim govorima roslina. Azotno-organski govor osvajaju fotosintetski organizmi konverzijom neorganskih nitrata ili atmosferskog azota, a sirka - redukcijom sulfata na sulfhidrilne grupe aminokiselina. Fotosinteza je sigurna za život kako proteina, nukleinskih kiselina, ugljikohidrata, lipida, kofaktora, tako i numeričkih produkata sekundarne sinteze i vrijednih medicinskih govora (alkaloidi, flavonoidi, polifenoli, strpljenje, steroli).

Fotosinteza bez hlorofila

Fotosinteza bez klorofila manifestira se u bakterijama koje vole sol, koja proizvodi ljubičasti pigment osjetljiv na svjetlost. Bakterio-rodopsin protein se pojavljuje kao pigment, koji se, poput rodopsina, osvetljava zlatno-ljubičastoj boji kože - rodopsinu, slično vitaminu A - retinalu. Bakteriorhodopsin, pupajući na membrani bakterija koje vole sol, uspostavlja protonski potencijal na ovoj membrani u prisustvu svjetlosti retine, koja se pretvara u ATP. U ovom rangu, bakteriorhodopsin je svjetlosna energija koja ne transformira hlorofil.

Fotosinteza i sredina

Fotosinteza je manje moguća zbog prisustva svjetlosti, što dovodi do ugljičnog dioksida. CAC za fotosintezu troha je više od 20% kod kultivisanih vrsta roslina, ali prelazi 6-7%. U atmosferi se oko 0,03% (pro.) CO 2 uz povećanje količine do 0,1%, povećava intenzitet fotosinteze i produktivnost izraslina, a dovoljan je za povećanje rasta prirasta sa hidrokarbonatima. . Međutim, umjesto 2, češće od 1,0%, postoji nada za fotosintezu. U toku reke, samo kopneni rastovi će steći 3% ukupnog CO 2 Zemljine atmosfere, što je blizu 20 milijardi tona.U skladištu ugljenih hidrata, koji se sintetišu iz CO 2, akumulira se do 4 10 18 kJ svjetlosne energije. Cijena elektrane je 40 milijardi kW. Nusproizvod fotosinteze - kisen - je od vitalnog značaja za žive organizme i aerobne mikroorganizme. Spasiti rastuću krivulju znači spasiti život na Zemlji.

Efikasnost fotosinteze

Efikasnost fotosinteze na prvi pogled varijacije biomase može se procijeniti kroz dio ukupnog sonijevog zračenja, koji se troši na jednu površinu u jednom satu pjesme, a koji je pohranjen u organskim usjevima. Produktivnost sistema može se oceniti količinom organskog suvog govora, koji se uzima iz jedinice površine po reci, i intenzitetom u jedinicama mase (kg) ili energijom (mJ) dobijenog proizvoda po hektaru po reci. .

Neka biomasa leži, na takav način, u području ​sakupljača sonije energije (lišća), koji dugo funkcioniše, broj dana na potezu sa takvim umovima osvetljenja, ako je fotosinteza moguće od maksimalne brzine, što ukazuje na efikasnost cijelog procesa. Rezultati određivanja udjela sonijevog zračenja (u %) dostupnim roslinovima (fotosintetski aktivno zračenje, PAR), poznavanje glavnih fotokemijskih i biohemijskih procesa i njihova termodinamička efikasnost omogućavaju razgradnju

Roslin vicorista je svjetlost starih pramenova na 400 do 700 nm, tj. dio fotosintetski aktivnog zračenja pada na 50% ukupne Sonyjeve svjetlosti. Prosječan intenzitet površine Zemlje je 800-1000 W/m 2 za tipičan pospan dan (prosjek). Prosječna maksimalna efikasnost konverzije energije tokom fotosinteze je praktično 5-6%. Procjene su skinute na osnovu formiranja procesa vezivanja CO2, kao i pratećih fizioloških i fizičkih gubitaka. Jedan mol vezanog 2 u obliku ugljikohidrata ima energiju od 0,47 MJ, a energija kvanta mola crvene svjetlosti sa dugom kosom iznosi 680 nm (najviše energije svjetlosti koja se nalazi u fotosintezi) postaje 0,176 MJ. Na taj način minimalni broj molova kvanta crvene svjetlosti, potrebnih za vezivanje 1 mola 2, postaje 0,47: 0,176 = 2,7. Međutim, prijenos četiri elektrona u vodu za fiksiranje jednog molekula 2 nije manji od osam kvanta svjetlosti, teorijska efikasnost veze je 2,7:8 = 33%. Boja rozrahunke je smrvljena za crveno svjetlo; jasno je da će kod bijelog svjetla vrijednost biti niža.

U najboljim seksualnim umovima, efikasnost fiksacije u roslinovima dostiže 3%, ali može biti i manja u kratkim periodima rasta i kao rezultat će biti preko 1 i 3%.

Zapravo, u srednjoj sezoni, efikasnost fotosintetske transformacije energije u zonama sa mirnom klimom postaje 0,5-1,3%, au suptropskim usjevima - 0,5-2,5%. Vihíd proizvod, koji se može procijeniti za jednak intenzitet sonijevog svjetla i različitu efikasnost fotosinteze, može se lako procijeniti iz grafikona, koji pokazuje na sl. 9.

Značaj fotosinteze

  • Proces fotosinteze je osnova života svih živih bića, kao i sigurnost čovječanstva sa drvima za ogrjev, vlaknima i nerazlučivim smeđim kemijskim slojevima.
  • Oko 90-95% suhe vode nastaje iz ugljičnog dioksida i vode, što je povezano s fotosintezom svakog sata.
  • Lyudina vikoristova je blizu 7% proizvoda fotosinteze u ježu, poput hrane za stvorenja, izgleda kao vatra i životni materijal

Potpuno jednak fotosintezi:6CO 2 + 6 H 2 O -–– (svjetlo, hloroplasti)–––> C 6 H 12 O 6 + 6 O 2. U toku procesa govora, koji je neenergetski – ugljični dioksid i voda – glukoza (C 6 H 12 O 6) se rastvara u ugljikohidrate – bogat energijom govora, osim toga otapa se i molekularna kiselina. Slikovito je opisao rusko učenje, ruski fiziolog K.A. Timiryazev.

Fotosinteza je jednaka dvije parcijalne reakcije:

1) svjetlosna reakcija ili transformacija energije - proces lokalizacije u tilakoidima hloroplasta. ]

2) tamna reakcija ili transformacija govornih procesa lokalizacije u stromi hloroplasta.

3.Arkush kao organ za fotosintezu. Arkush je organ fotosinteze, koji je glina koja skladišti sonu energiju i razmjenu plinova s ​​atmosferom. U srednjem listu je glinovito 80-85% fotosintetski aktivnog zračenja (PAR) i 25% energije infracrvene razmene. 1,5-2% glinenog PAR se koristi za fotosintezu, energija se koristi za isparavanje vode-transpiracije. Plahta oduzima dah sa ravnom strukturom i malim torzom. velika vrijednost za efikasno hvatanje svetlosti, arhitektonika roslina - prostranstvo truljenja organa, ono lišće koje trune na roslinovima ne pokriva samo jedno. Osobine koje osiguravaju efikasnost fotosinteze: 1) prisustvo prekrivnog tkiva-epiderme, koje štiti list od zavoja i upija vodu. Ćelije donje i gornje epiderme obogaćene su hloroplastima i mogu imati velike vakuole. poput sočiva fokusiraju svjetlost na šavove deblje hlorofilne tkanine. Donja i gornja epiderma su otečene, kroz koje CO2 difunduje u sredinu lista. Glavno tkivo koje nosi hlorofil je parenhim palisada, koji se nalazi na osvijetljenom dijelu lista. Ćelije kože palisadnog parenhima imaju 30-40 hloroplasta. mineralne šupljine. Pao u umove starih umova s ​​kitom, formiranje i funkcioniranje listova anatomske budove može se promijeniti.



4.Struktura i funkcija hloroplasta. Hloroplasti su plastidni roslini, koji se koriste za fotosintezu, odnosno koriste energiju izmjene svjetlosti za usvajanje neorganskih govora (ugljični dioksid i voda) organskih govora sa jednosatnom vizijom kiselosti u atmosferi. Kloroplasti formiraju bikonveksno sočivo, njihova veličina je oko 4-6 mikrona. Smrada ima u parenhimskim listovima lišća i drugim zelenim dijelovima visokog drveća. Broj njih na klitini varira između 25-50.

Hloroplast je prekriven ljuskom koja se sastoji od dvije lipoproteinske membrane, vanjske i unutrašnje. Oštećenje membrane je blizu 7nm, smrad prostora između membrana je blizu 20-30nm. Unutrašnja membrana hloroplasta, kao i drugih plastida, uspostavlja nabore u sredini matriksa abostroma. U zrelom hloroplastu biljaka koje rastu vidljive su dvije vrste unutrašnjih membrana. To su membrane koje formiraju ravne, rastezljive stromalne lamele i membrane tilakoida, ravne vakuole nalik na disk ili muškive.

Glavna funkcija hloroplasta je hvatanje i pretvaranje svjetlosne energije.

U skladište membrana, koje čine rubove, ulazi zeleni pigment - klorofil. Ovdje se uočavaju svjetlosne reakcije fotosinteze - pretvaranje svjetlosne energije hlorofilom u energiju energiziranih elektrona. Elektroni, probuđeni svjetlošću, odnosno kao da mogu emitovati transcendentalnu energiju, daju svoju energiju distribuciji sinteze ATP-a. Kada se voda izlije, kiselo i voda se taloži. Kisen se vidi u atmosferi, a voda je povezana sa proteinom feredoksinom.



Hloroplasti imaju vidljivu autonomiju u sistemu klitina. Smrad vode ribozomi i regrutovanje govora, početna sinteza proteina sa malo vode u hloroplastu. A takođe i enzimi, čiji rad proizvodi do usvajanja lipida, koji ulaze u skladište lamela, odnosno hlorofila. Zavdyaki chymomu hloroplast zgrada samostalno će biti vlasní strukture. Druga važna funkcija je asimilacija ugljične kiseline u hloroplastu, ili, kako se kaže, fiksacija ugljične kiseline, tako da uključivanje ugljične kiseline u skladište organskih jedinjenja

5.Pigmenti fotosintetskog aparata (zag. karakteristika) Zdatníst roslyn zdíysnyuvati fotosintezu po'yazaní z prisustvom smrdljivih pigmenata. Najvažniji od njih je magnezijum porfirinski pigment - hlorofil.

U prirodi, zustrichaetsya pet različite vrste hlorofil, yakí trohi razlikuju se po svojoj molekularnoj strukturi. Chlorophyla - u svim algama i algama; hlorofil b - u zelenim, charovyh i euglepaceae i u većim roslinama; hlorofil s - u smeđim algama, zlatnim algama, dijatomejima i dinoflagelatima; hlorofil d - u crvenim algama; hlorofil - manifestacije više puta, možda, ce hlorofil; nareshti, vidi drugačije bakteriohlorofil - u fotosintetskim bakterijama. Plavo-zelene i crvene alge karakteriše prisustvo proteina: fikocijanina i fikoeritrina. Najpoznatiji hlorofil a. Yogo molekul se sastoji od nekoliko pirolitičkih ćelija, sa azotom nekih veza atom magnezijuma, a do jednog prstena je dodat monoatomski nepostojeći alkoholni fitol.

Molekul hlorofila se ubrizgava u membranu - zanuren sa hidrofobnom ftalnom lancetom u njenom lipidnom dijelu. Raspodjela čistog hlorofila može dostići maksimum na 663 nm. U netaknutom klitinu koji se ne pojavljuje, koji normalno funkcionira, hlorofil karakteriziraju glineni maksimumi na 672 i 683 nm. Visoka efikasnost glinenog lakiranja hlorofilom uslovljena je prisustvom velikog broja silaznih ligamenata u njihovim molekulima.

Jednadžba: 6CO2 + 6H2O ----> C6H12O6 + 6O2

Fotosinteza je proces uspostavljanja organskog govora iz ugljičnog dioksida i vode na svjetlosti uz sudjelovanje fotosintetskih pigmenata (klorofil u roslinu, bakteriohlorofil i bakteriorhodopsin u bakterijama).

Fotosinteza je glavni izvor biološke energije, fotosintetizuju vikorne autotrofe za sintezu organskih govora iz neorganskih, heterotrofi se zasnivaju na energiji koju autotrofi skladište u vrsti hemijske veze, vivilnyayuchi ih u procesima lutanja i lutanja. Energija koju ljudi uzimaju tokom paljenja vikopne vatre (vougillya, nafta, prirodni gas, treset) takođe se pohranjuje u procesu fotosinteze.
Fotosinteza je glavni ulaz neorganskog ugljika u biološki ciklus. Sav slobodni atmosferski zrak je biogena promjena i nusproizvod fotosinteze. Formiranje oksidne atmosfere (kisela katastrofa) ponovo je promijenilo oblik zemljine površine, omogućilo pojavu daha, a kasnije, nakon što se ozonska kugla slegne, omogućilo da se život preseli na kopno.

bakterijska fotosinteza

Aktivni pigmenti serobakterija (ljubičasta, zelena), koji pomažu da se osvete specifični pigmenti - bakteriohlorofil, građevna glina do sončne energije, za pomoć tako cirkulatornog dana u njihovim organizmima se razdvaja i svaki dan sa atomima vode po pola dana Ovaj proces može biti bogat fotosintezom i manje je vjerovatno da je kod ljubičastih i zelenih bakterija donor voda - cirkulatorni dan (karboksilna kiselina), a kod zelenih biljaka - voda. U tišini tih drugih ljudi, tom prenošenju vode, kuju se vetrovi energije glinenih pospanih smena.

Takva bakterijska fotosinteza, koja se odvija bez uočavanja kiselosti, naziva se fotoredukcija. Fotoredukcija ugljičnog dioksida povezana je sa prebačenom vodom ne u vodu, već u cirkulacijsku vodu:

6CO 2 + 12H 2 S + hv → C6H 12 O 6 + 12S \u003d 6H 2 O

Biološki značaj kemosinteze i bakterijske fotosinteze na planetarnoj skali je relativno mali. Samo hemosintetske bakterije igraju važnu ulogu u ciklusu cirkulacije u prirodi. Glina sa zelenim rosama u obliku soli sumporne kiseline, sigurno ulazi u skladište proteinskih molekula. Dali, kada je uništen smrtonosnim rosnim i trulim bakterijama, sirka se vidi u prisustvu sulfita, koji sumporne bakterije oksidiraju u slobodni sulfit (ili sumpornu kiselinu), koji se pretvara u sulfit u tlu dostupnom kapljicama rose. Hemota fotoautotrofnih bakterija može biti izvor cirkulacije dušika i dušika.

Naziv parametra Vrijednost
Tema članka: Sumarne jednak fotosintezi
Naslov (tematska kategorija) osvita

Fotosinteza je proces transformacije energije svjetlosti, koju tijelo ilovači, u kemijsku energiju organskih (i neorganskih) biljaka.

Proces fotosinteze se izražava u ukupnom iznosu:

6CO 2 + 6H 2 O ® Z 6 H 12 O 6 + 6O 2.

Na svjetlu u zelenom rastu iz graničnih oksidiranih rehovina - ugljičnog dioksida i vode, talože se organski remi, a molekularna kiselost vibrira. U procesu fotosinteze koriste se i CO 2 i nitrati sulfata, a energija se može direktno usmjeravati na različite endergonske procese, zokreme. za prenos govora.

Najravnomjernija fotosinteza se može predstaviti na sljedeći način:

12 H 2 O → 12 [H 2] + 6 O 2 (svjetlosna reakcija)

6 CO 2 + 12 [H 2] → H 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O (tamna reakcija)

6 CO 2 + 12 H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O + 6 O 2

ili u ruzmarinu za 1 mol 2:

CO 2 + H 2 Pro CH 2 Pro + O 2

Sav kisen, koji se vidi tokom fotosinteze, izlazi iz vode. Voda u blizini desnog dijela rijeke ne podliježe vodi, krhotine i kiselo su kao CO 2 . Metodom označavanja atoma utvrđeno je da je H 2 Pro u hloroplastima heterogen i nastaje iz vode koja mora doći iz vanjske sredine vode koja se taložila u procesu fotosinteze. U procesu fotosinteze nastaju insulti. Dokaz otkrića Pro 2 u procesu fotosinteze je rad holandskog mikrobiologa Van Niela, koji je razvio bakterijsku fotosintezu, i razvio brk, da primarna fotohemijska reakcija fotosinteze pogoduje disocijaciji H 2 Pro, i da ne razlaže CO 2. Zdíbní do fotosintetske asimilacije CO 2 bakterija (crym cyanobacteria) vicorist kao predstavnik H 2 S, H 2 , CH 3 i drugih, a ne vidi O 2 . Ova vrsta fotosinteze se obično naziva fotoredukcija:

CO 2 + H 2 S → [CH 2 Pro] + H 2 Pro + S 2 ili

CO 2 + H 2 A → [CH 2 O] + H 2 O + 2A,

de H 2 A je oksidirajući supstrat, donor vode (za sada roslin - tse H 2 O), a 2A - ce O 2. Kao primarni fotohemijski čin u fotosintezi roslina, voda se može razložiti na oksidirajući [OH] i vodonik [H]. [H] doprinosi CO 2, a [BIN] učestvuje u reakcijama formiranja Pro 2 i usvajanja H 2 Pro.

Sony energija se kroz učešće zelenih izraslina i fotosintetskih bakterija pretvara u slobodnu energiju organskih biljaka. Za izvođenje ovog jedinstvenog procesa u evoluciji stvoren je fotosintetički aparat, koji sadrži: I) nabor fotoaktivnih pigmenta, sposoban za poglađivanje elektromagnetne vipromjenacije pojedinih područja i opskrbiti ovu energiju u vidu energije elektroničkog pokretanja, i 2) specijalna oprema za pretvorbu energije elektroničkog pokretanja različitih oblika hemijsku energiju. Nasampered tse redoks energija , pov'yazana z utstavleniya vysokovínovlenyh z'ednan, energija elektrohemijskog potencijala, opremljen električnim i protonskim gradijentima na membrani, koji se mogu dobiti (Δμ H +), energija fosfatnih veza ATP-a te druge makroenergije z'êêdnan, kako se onda transformišemo u slobodnu energiju organskih molekula.

Sve vrste hemijske energije se nalaze u procesu života za gline i transmembranski prenos jona i u većini reakcija na metabolizam, tobto. u konstruktivnoj razmeni.

Izgradnjom vikoristovuvat uspavanu energiju i uvoditi je u biosferske procese i označavati "kosmičku" ulogu zelenih izraslina, veliki ruski fiziolog K.A. Timiryazev.

Proces fotosinteze je već sklopivi sistem organizacije prostora i vremena. Upotreba metoda visokog nivoa u pulsnoj analizi omogućila je da se utvrdi da proces fotosinteze, uključujući razliku u brzini reakcije - za 10 -15 s (u intervalu femtosekunde, procesi migracije i migracije energije u toku fotosinteze) do 10 s (u fotosintezi). Fotosintetički aparat obuhvata strukture dimenzija 10-27 m 3 na nižem molekularnom nivou, do 10 5 m 3 na nivou sadnje.

Principijelni dijagram fotosinteze. Cijeli sklop reakcija koje uspostavljaju proces fotosinteze, nema ideja principijelna shema, U istoj fermentaciji, glavne faze fotosinteze su isti dan. U trenutnoj shemi fotosinteze može se uočiti nekoliko faza, koje se mogu razlikovati po prirodi i učestalosti reakcija, kao i po značenju tog dana procesa koji se dešavaju u fazi kože:

Faza I - fizička. Uključujući fotofizičke reakcije zbog prirode potrošnje energije pigmentima (P), skladištenja kao energije elektronske ekscitacije (P*) i migracije u reakcioni centar (RC). Sve reakcije su supralingvalno šljokave i prolaze kroz swidkistyu 10 -15 - 10 -9 s. Primarne reakcije lokalizacije energije gline u svjetlosno selektivnim antenskim kompleksima (SSC).

Faza II - fotohemijska. Reakcije lokalizacije u reakcionim centrima i teku u toku 10 -9 s. U ovoj fazi fotosinteze, energija elektronske ekscitacije pigmentu (P (RC)) reakcionog centra se koristi za razdvajanje naelektrisanja. Istovremeno, elektron sa visokim energetskim potencijalom se prenosi na primarni akceptor A, a sistem, koji je podmiren odvojenim naelektrisanjem (P (RC) - A), osvetljava istu količinu energije već u hemijskom obliku . Oksidacijski pigment P (RC) održava svoju strukturu u organelama donatora oksidacije (D).

Pretvaranje jedne vrste energije u drugu, koja se uvodi u reakcioni centar, je centralni proces fotosinteze, koji uključuje tvrdoglave umove strukturne organizacije sistema. Aktuelni molekularni modeli reakcionih centara roslina i bakterija lokalnog stanovništva. Utvrđeno je da je slična strukturnoj organizaciji, što ukazuje na visok stepen konzervativnosti primarnih procesa fotosinteze.

primarni proizvodi (P * , A -), koji se talože u fotohemijskoj fazi, već su labilni, a elektron se može pretvoriti u oksidirani pigment P * (proces rekombinacije) uz gubitak energije. Zbog toga su razlozi potrebe za daljom stabilizacijom usvojenih novih proizvoda sa visokim energetskim potencijalom, što utiče na početak III faze fotosinteze.

Faza III - reakcije na transport elektrona. Lance nosača s različitom vrijednošću potencijala oksid-voda (E n ) utvoruê so naslovi elektron-transport lanceug (ETC). Redox komponente ETC organizovane u hloroplastima u tri osnovna funkcionalna kompleksa - fotosistem I (PSI), fotosistem II (PSII), citokrom b 6 f-kompleks, koji osigurava visoku sigurnost elektronskog toka i mogućnost njegove regulacije. Kao rezultat rada ETC-a nastaju visokoenergetski proizvodi: feredoksin (indukcija PD) i NADPH, kao i bogati energijom molekula ATP, koji su zamjenski u tamnim reakcijama obnove CO2, koje uspostavljaju IV faza fotosinteze.

Faza IV - "tamne" reakcije obnove gline i ugljičnog dioksida. Reakcije se odvijaju pretvorbom ugljikohidrata, krajnjih proizvoda fotosinteze, u obliku kojih se energija sona pohranjuje, gline i pretvara u "svjetlosne" reakcije fotosinteze. Brzina "tamnih" enzimskih reakcija - 10 -2 - 10 4 s.

Τᴀᴋᴎᴎᴩᴀᴈᴏᴍ, cijeli proces fotosinteze odvija se uz međudjelovanje tri toka – protok energije, tok elektrona i tok ugljika. Tok od tri toka osigurava jasnu koordinaciju i regulaciju reakcija skladišta.

Sumarne jednak fotosintezi - shvatite da vidite. Klasifikacija i posebnost kategorije "Totalno jednako fotosintezi" 2017, 2018.

fotosinteza- biološki proces koji čini prijenos elektrona elektronskim lancem iz jednog sistema oksidirajuće vode u drugi.

Tokom fotosinteze, roslin se iz ugljičnog dioksida i vode pretvara u ugljikohidrate:

(Totalna reakcija na fotosintezu).

Uloga donora elektrona u atomima vode za daljnje obnavljanje CO2 u procesu fotosinteze roslingray vode. Onaj koji opisuje fotosintezu može se prepisati kao

Pokazalo se da fotosintetski klitini igraju ulogu akceptora elektrona

(ili atomi u vodi), krema C0 2 u deyaky kapi nitrat-jona, molekularnog dušika ili jona u vodi. U ulozi donora elektrona ili atoma vode, voda, voda, može da deluje kao dan, izopropil alkohol i da bude drugi mogući donor u vidu fotosintetskih ćelija.

Da bi se odigrala ukupna reakcija fotosinteze, potrebno je koristiti energiju od 2872 kJ/mol. Drugim riječima, potrebno je da majka bude napunjena niskim redoks potencijalom. Tokom fotosinteze, NADPH+ služi kao takav glasnik.

Reakcije fotosinteze se javljaju u kloroplast* klitin zelenih biljaka - unutrašnje organele, slične mitohondrijima i takođe ispiraju DNK. Strukture unutrašnje membrane u hloroplastima thylakoidi - osvetiti se hlorofil(Pigment koji hvata svjetlost), kao i svi nosači elektrona. Vilny tip tilakoida u prostoru srednjeg hloroplasta naziva se stromi.

U dijelu fotosinteze koji se taloži svjetlom, "svjetlosna reakcija" dijeli molekule H 2 0 na otopine protona, elektrona i atoma kiseline. Elektronika, „probuđena“ energijom svetlosti, dostiže nivo energije, dovoljnu zalihu NADP+. NADP + H +, koji se pretvara u H 2 0, je pogodno sredstvo za pretvaranje ugljičnog dioksida u organsko skladište. Iako su NADPH + H + ATP i drugi enzimi prisutni u sistemu, fiksacija C0 2 može se desiti i kod patuljaka; takav proces se zove tempo reakcija.

Tilakoidna membrana ima tri tipa kompleksa (slika 16.2). Prva dva su povezana difuznim nosačem elektrona - plastokinon (Q), po strukturi sličan ubikinonu, a treći - mali protein topiv u vodi. plastocijanin (Rs), koji takođe preuzima sudbinu prenesenih elektrona. Vín osvetni atom midi, koji je ili donor ili akceptor elektrona (prema pozivu, možete promijeniti na stanici C + chi C 2+). Tsí tri vrste kompleksa nazivaju se na isti način fotosistema II (FS II), kompleks citokroma Y/(cit b/f), koji se sastoji od dva citokroma i sumpornog centra i naknadnog prijenosa elektrona iz modificiranog plastokinona u plastocijanin, i fotosistema I (FS I). Numeracija fotosistema potvrđuje bešćutnost njihove pojave, ali ako ne bude red, ući ću u transfer.


Mal. 16.2.

Na funkciju cijelog aparata utječe rezultirajuća ukupna reakcija

Reakcija je praćena velikim porastom Gibbsove energije, koja ulazi u sistem pri pogledu na somnolentnu svjetlost: energija dva glinena kvanta reflektuje se u svjetlosti kožnog NADPH molekula.

Energija fotona je direktno proporcionalna frekvenciji upadne svjetlosti i može se zaštititi Einstein formulom, koja određuje energiju E jedan "molim se" quantív svjetlosti, koji je skuplji 6.023-10 23 quantív (1 Einstein):

Evo N- Avogadrov broj (6.023-10 23 1/mol); h- Constant Planck (6.626-10 34 J/s); v - frekvencija upadne svjetlosti, numerički jednaka s/g, de - brzina svjetlosti u vakuumu (3,0-10 8 m/s); X- Dovžina hvili svjetlo, m; E- Energija, J.

Kada se foton izgubi, atom ili molekul prelaze sa vibracija na veću energiju. Atom ili molekul može biti pobuđen samo fotonom uz raspjevani dugi vjetar, ali proces buđenja može imati diskretni (kvantni) karakter. Uništavanje logora je vrlo nestabilno, skretanje prema glavnom logoru je praćeno gubitkom energije.

Kod roslina, receptor, koji blista sjajno, je molekul hlorofila. A,čija je hemijska struktura prikazana u nastavku.


Hlorofil- tse tetrapirol, šta je nagađanje za dragulj pupoljaka. Na površini hema, centralni atom hlorofila je magnezijum, a jedno od bočnih koplji zamenjeno je dugotrajnim hidrofobnim ugljikohidratnim lancem, koji „sidri“ uklanja hlorofil iz lipidne bisfere tilakoidne membrane. Kao i hem, hlorofil može formirati sistem podveza, koje označavaju pojavu intenzivne kontaminacije. U zelenim biljkama, molekuli hlorofila su spakovani u fotosistemu, koji se sastoje od molekula hlorofila, koji hvataju svetlost, reakcioni centar ćelije za prenos elektrona.

Hlorofil u skladištu PS II je P 680 a u PS I - P 7 oo (na engleskom, pigment- pigment; broj vidpovídaê dovzhiní khvilií do maksimuma claynannya svítla nm). Molekuli hlorofila, koji pumpaju energiju iz takvih centara, nazivaju se antonimi. Podnannya molekule hlorofila svetla tsikh dozhin khvil daje više lakoće fotosintezi, niže kada je glinena svijetla koža od tsikh dozhins khvil okremo. Fotosinteza u hloroplastima opisana je takozvanom Z-šemom (vid fr. cik-cak).

Klorofil R 6 8o u reakcionim centrima PS II kod tamnih ljudi nalazi se u glavnom logoru, ne pokazujući svakodnevnu dominaciju. Ako P680 uzme energiju fotona iz antenskog hlorofila, ona će sa vibracija kampa i pragne preći na elektron koji je naslonjen na gornji energetski nivo. Kao rezultat, ovaj elektron dobija nosilac elektrona PS II - feofitin (Ph) - pigment, koji je u svakodnevnom životu sličan hlorofilu, ali ne osvetljava Mg 2+.

Dva modifikovana molekula feofitina sekvencijalno odaju elektrone i pojačavaju plastokinon, uobičajeni nosač elektrona u lipidima u PS II, kompleksu citokroma b/f.

U reakcionom centru PS I za hlorofil P700, energija fotona je također obuhvaćena antonimom hlorofila. Time P700 postaje sredstvo za naprezanje koje pojačava. Elektron iz pobuđenog hlorofila P 7 oo se prenosi duž kratke lancete do feredoksin(Fd) – protein strome koji prenosi vodu, koji zauzima klaster atoma koji povlači elektrone u dvorani. Ferredoxin pomaže enzimu osiromašenom FAD-om ferredoc-syn-NADP*-reduktaza pretvara NADP+ u NADPH.

Za tokarenje na izlaznom (glavnom) mlinu R 7 oo, elektron se opterećuje na ojačani plastocijanin:

U FS II, Pb80+ se okreće na izlaznom kampu, otrimujuči elektron u vodi, krhotine njegove sporidnosti prema elektronu su veće, niže kod kiselog.

Fotosinteza zavisi od drugih biohemijskih procesa, međutim, obnavljanje NADP+ i sinteza ATP-a zavise od energije svetlosti. Sve daljnje kemijske transformacije, u kojima se uspostavlja glukoza i drugi ugljikohidrati, u osnovi nisu enzimske reakcije.

Ključni metabolit je 3-fosfoglicerat, Iz daleka se ugljikohidrati sintetiziraju na isti način kao u pećnici, s tom razlikom što NADPH, a ne NADH, služi kao vodič za ove procese.

Sinteza 3-fosfoglicerata s ugljičnim dioksidom ovisi o pomoći enzima - ribuloza difosfat karboksilaza/oksigenaza:


Karboksilaza razlaže ribuloza-1,5-difosfat na dva molekula 3-fosfoglicerata i uz to se dodaje jedan molekul ugljičnog dioksida.

Prijem (fiksacija) ugljičnog dioksida odvija se u cikličnom procesu, koji se tzv Calvinov ciklus.

Ukupna reakcija na ciklus:

Sa katabolizmom, reakcija ide direktno u krvotok (div. ch. 12).

Slijed reakcija na Calvinov ciklus može biti sljedeći korak:

U 15. fazi ciklus se završava i 6 ribuloza-1,5-difosfat ulazi u 1. stupanj.

Također, tokom fotosinteze u roslinu, ugljični dioksid ulazi u ugljični skelet glukoze kao rezultat tamne reakcije s riloz-1,5-fosfatom i otopljenim 3-fosfogliceratom (1. faza ciklusa).

U rastućem svijetu, ugljikohidrati se akumuliraju u velikim kostima kao rezervni prehrambeni materijal (škrob). Polisaharidni škrob se apsorbira kao rezultat polimerizacije glukoze, koja se uklanja u 8. fazi.