Promenoistinės Saulės energijos konvertavimo į likusios dalies cheminę energiją procesas angliavandenių sintezėje iš anglies dioksido. Pagrindinis kelias, kaip užfiksuoti sony energiją ir vikoristannya її gyvenimui mūsų planetoje.
Sony energijos gaudymą ir transformavimą mažina įvairūs fotosintetiniai organizmai (fotoautotrofai). Prieš juos galima pamatyti turtingus klitininius organizmus (žaliųjų ataugų ir žemutinių formų - žaliųjų, rudųjų ir raudonųjų dumblių) ir vieno klitino (euglen, dinoflagellates ir diatominiai dumbliai). Didelę fotosintetinių organizmų grupę sudaro prokariotai – melsvadumbliai, žalios ir purpurinės bakterijos. Maždaug pusė Žemės fotosintezės darbų yra padengta dideliais žaliais ataugos, o rešte dominuoja vienaląsčiai dumbliai.
Pirmasis teiginys apie fotosintezę buvo suformuotas XVII a. Nadali, atsiradus naujiems duomenims, pasikeitė bagatorazės apraiškos [Rodyti] .
Reiškinio apie fotosintezę raida
Tręšimo burbuolė fotosintezei buvo padėta 1630 m., kai van Helmontas parodė, kad patys augalai gamina organiškos kalbos, o ne ištraukti jų iš žemės. Zvezhuyuchy kalnų darbininkas nuo žemės, kurioje augo gluosnis, ir pats medis, rodantis, kad po 5 metų medžio svoris padidėjo 74 kg, net jei dirvožemis sunaudojo daugiau nei 57. Van Helmont laistė medį. Dabar žinome, kad pagrindinė sintezės medžiaga yra anglies dioksidas, kuris retkarčiais matomas kaip rasos lašelis.
1772 m. kunigas Josephas Priestly parodė, kad m'yati sraute kiekvieną kartą "pataisoma", "nuimama" su žvake, kad sudegintų. Per šią uolą Janas Ingenhuzas parodė, kad ataugos gali „ištaisyti“ nešvarumus kiekvieną kartą, kai keičiasi šviesoje, be to, ataugų užstatymas „teisinga“ proporcingai dienos aiškumui ir atmušimo trivalumui. išaugos saulėje. Temryavoje išaugos matosi vis dažniau, „neatsitiktinai būtybėms“.
Kitas svarbus žingsnis plėtojant žinias apie fotosintezę buvo paskelbtas Saussure'o, atlikto 1804 m. Zvazhuyuchi povitrya ta augimą prieš fotosintezę tuo metu, Saussure'as nustatė, kad sausos ataugų masės padidėjimas viršijo molingos žolės masę, pridėjus anglies rūgšties. Saussure diyshov vysnovku, scho іnshoy rechovina, jakas ištiko zbіlshennі masi, vandens likimą. Tokia tvarka, prieš 160 metų, fotosintezės procesas buvo pažymėtas ateinančia tvarka:
H 2 O + CO 2 + hv -> C 6 H 12 O 6 + O 2
Vanduo + anglies rūgštis + mieguista energija ----> Organinė kalba + Kisen
Ingenhuzas pripažino, kad šviesos vaidmuo fotosintezėje yra svarbesnis skaidant anglies rūgštį; pamačius vaizdas aprūgsta, o „šiurkštus“, kuris išsipučia, vibruoja, kad paskatintų audinių augimą. Tuo remiantis, ant žalios rasos buvo pasodinti gyvi organizmai, kurie gali pernešti sono energiją anglies rūgšties „įsisavinimui“, o kiti organizmai, kurie nekeršija už chlorofilą, negali pakeisti CO2 energijos ir nemiuliacijos.
Šis principas pakirto gyvąjį naikinimo pasaulį, jei S. N. Vinogradskis 1887 metais sukūrė chemosintetines bakterijas – nechlorofilinius organizmus, tamsoje statydamas asimiluvati (kad paverstų ją organinėmis formomis) anglies rūgštį. Vіn buv žala taip pat, jei Engelmanas 1883 metais sukūrė purpurines bakterijas, kurios sukėlė savo fotosintezę, kurios nelydėjo rūgštumo vizijos. Savo valandą šis faktas nebuvo įvertintas tinkamu rangu; Tuo pačiu metu chemosintetinių bakterijų, kurios asimiliuoja anglies rūgštį tamsoje, stebėjimas rodo, kad į anglies rūgšties asimiliaciją negalima atsižvelgti vien dėl specifinės fotosintezės ypatybės.
Po 1940 m. buvo nustatyta, kad visos ląstelės – augančios, bakterijos ir būtybės – sugeba pasisavinti anglies rūgštį, kad galėtų būti įtrauktos į organinių kalbų molekulių atsargas; skirtumas mažesnis nei dzherel, nuo to skaičiaus smarvė su savimi semiasi reikiamos energijos.
Paskutinį didelį indėlį į fotosintezės procesą 1905 m. pristatė Blackmanas, parodęs, kad fotosintezė susideda iš dviejų vėlesnių reakcijų: šviesos reakcijos ir daugybė svarbesnių, slypi ne šviesos stadijose, kurias jie vadina tempu. reakcija. Використовуючи світло високої інтенсивності, Блекман показав, що фотосинтез протікає з однаковою швидкістю як при переривчастому освітленні з тривалістю спалахів всього в секунду, так і при безперервному освітленні, незважаючи на те, що в першому випадку фотосинтетична система отримує вдвічі менше енергії. Fotosintezės intensyvumas sumažėjo tik gerokai padidėjus tamsiajam periodui. Tolesniuose tyrimuose buvo nustatyta, kad tamsos reakcijos laipsnis žymiai padidėjo didėjant temperatūrai.
Artimiausią hipotezę apie fotosintezės cheminį pagrindą pasiūlė Bula Visunut van Niel, kuris 1931 m. eksperimentiškai įrodė, kad fotosintezė bakterijose gali būti vykdoma anaerobiškai, o ne lydimas rūgštumo vizijų. Van Nilas, aptaręs pripažinimą, kad iš esmės fotosintezės procesas yra panašus į bakterijų ir žaliųjų augalų procesą. Likusioje šviesos dalyje energija perkeliama vandens fotolizei (H 2 0) su patvirtintu tirpikliu (H), paskirtas kelias dalyvauja anglies rūgšties, to oksiduojančio agento (OH) asimiliacijoje. hipotetinis molekulinės rūgšties pirmtakas. Bakterijose fotosintezė vyksta kaip ugnis, tačiau H 2 S ir molekulinis vanduo yra vandens donoras ir nėra galimybės pamatyti rūgšties.
Dabartiniai teiginiai apie fotosintezę
Pagal dabartines apraiškas fotosintezės dienos šviesą įtakoja sony šviesos energijos pavertimas ATP ir gauto nikotinamido adenino dinukleotido fosfato (NADP) formos chemine energija. · N).
Šiuo metu priimta, kad fotosintezės procesas susideda iš dviejų etapų, kuriuose aktyviai dalyvauja fotosintezės struktūros. [Rodyti] ir šviesai jautrūs klitino pigmentai
Fotosintetinės struktūros
Bakterijose fotosintezuoja ląstelių membranos pavidalu pateiktas struktūras, užpildydamas mezosomos organoido sluoksnius. Mezosomų, kurios pašalinamos sunaikinus bakterijas, išskyrimas vadinamas chromatoforais, juose yra šviesai jautrus aparatas.
Eukariotuose fotosintezės aparatas, augantis specialiose vidinėse organelėse – chloroplastuose, saugantis žaliąjį pigmentą chlorofilą, kuris turėtų auginti žalią užkratą ir vaidinti svarbiausią vaidmenį fotosintezėje, gaudydamas sony šviesos energiją. Chloroplastai, kaip ir mitochondrijos, taip pat yra atsakingi už DNR, RNR ir baltymų sintezės įrenginį, kad padidėtų savęs kūrimo potencialas. Be chloroplasto išsiplėtimo, kilkoje yra daugiau mitochondrijų. Chloroplastų skaičius viename dumblyje yra iki 40 viename didesnių medžių klitinoje.
Chloroplastai ir mitochondrijos yra žaliųjų ataugų klitinuose esantys chloroplastai, kurie naktį išskiria energiją vėjui, kaip ir heterotrofiniuose klitinuose.
Chloroplastai gali sudaryti kuliasta arba išlygintą formą. Smarvė šlifuojama dviem membranomis – išorine ir vidine (1 pav.). Vidinė membrana dedama šalia iš pažiūros suplotų pūkuotų diskų. Ši krūva vadinama briauna.
Odos grūdeliai sudaryti iš aštuonių rutuliukų, susuktų ant monetų krūvos. Iš rutuliukų traukiami baltymų molekulių rutuliukai, skirti atkeršyti chlorofilui, karotinui ir kitiems pigmentams bei specialioms lipidų formoms (atkeršyti galaktozei ar sirkui, bet tik vienai riebalų rūgščiai). Qi paviršinio aktyvumo lipidai, kurie gali būti adsorbuojami tarp tų pačių molekulių rutuliukų, padeda stabilizuoti struktūrą, kuri susidaro iš baltymų rutuliukų, kurie yra pajuodę, ir pigmentų. Toks sharuvat (lamelinis) budov veidas, lengviau perneša energiją fotosintezės procese iš vienos molekulės į kitą.
Dumbliuose odos chloroplaste yra ne daugiau kaip vienas briaunas, o didesniuose roslinuose - iki 50 grūdelių, kuriuos jungia membraniniai trumpikliai. Vandens vidurys tarp grana – chloroplasto ce stromos, atkeršyti fermentams, sukurti „tamsias reakcijas“
Panašios į pūsles dariniai, iš kurių susidaro grana, vadinami tilaktoidais. Riba turi nuo 10 iki 20 tilaktoidų.
Elementarus struktūrinis ir funkcinis tilaktinių membranų fotosintezės vienetas, kompensuojantis reikalingus šviesą gaudančius pigmentus ir energijos transformavimo aparato komponentus, vadinamas kvantosoma, susidedančia iš maždaug 230 chlorofilo molekulių. Tsya dalis gali būti apie 2 x 106 daltonų, o dydis yra artimas 17,5 nm.
Fotosintezės etapai |
||
Svitlovos scena (arba energinga) |
Tamsi stadija (kitaip metabolinė) |
|
Reakcijos erdvė |
Tilaktoidinių membranų kvantosomose, kurios teka į šviesą. |
Netoli vandeningo stromos vidurio yra tilaktoidų laikysena. |
Burbuolės gaminiai |
Šviesos energija, vanduo (H2O), ADP, chlorofilas |
CO 2, ribuliozės difosfatas, ATP, NADPH 2 |
Proceso esmė |
Vandens fotolizė, fosforilinimas Šviesos fotosintezės stadijoje šviesos energija paverčiama chemine ATP energija, o elektronų vandens energija iš sodriosios perkeliama į elektrono NADP energiją. · H 2 . Šalia kalbos, kuri nusėda šviesios scenos eigoje, yra kisen. Šviesos stadijos reakcijos buvo vadinamos „šviesos reakcijomis“. |
Karboksiluminas, hidrinimas, defosforilas Tamsioje fotosintezės stadijoje vyksta „tamsiosios reakcijos“, tokiu atveju tikimasi pirminės gliukozės sintezės iš CO 2. Be šviesos scenos energijos tamsioji stadija neįmanoma. |
Kіntsevі produkty |
O 2, ATP, NADPH 2 Gausu šviesos reakcijos energetinių produktų – ATP ir NADP · H2 buvo aktyvus tamsioje fotosintezės stadijoje. |
|
Šviesos ir tamsos tarpsnių tarpusavio ryšį galima parodyti schema
Fotosintezės procesas yra endergoninis, tobto. lydėti daugiau laisvos energijos, tam prireiks nemažai energijos, skambutis. Visiškai prilygsta fotosintezei: 6CO 2 + 12H 2 O ---> C 6 H 12 O 62 + 6H 2 O + 6O 2 + 2861 kJ / mol. |
||
Antžeminiai augalai per šaknis sugeria fotosintezės procesui reikalingą vandenį, o vandens augalai turi difuzijos kelią iš vidurio. Būtinas fotosintezei anglies rūgštis difunduoja į rosliną per lapo paviršiuje esančią angą – iškvėpimas. Išsklaidyta anglies rūgštis absorbuojama fotosintezės procese, o koncentracija ląstelėse skamba žemesnė, žemesnė atmosferoje. Kisen, kuris vystosi fotosintezės procese, pasklinda per ląstelių pavadinimus, o tada iš augimo - per prodhi. Cukru taip pat yra visur vykstant fotosintezei ir pasklinda toje augimo vietoje, kur koncentracija mažesnė.
Roslinų fotosintezei būtina turėti daugiau nei 0,03% anglies rūgšties. Taip pat iš 10 000 m 3 vėl galima paimti 3 m 3 anglies rūgšties, nes fotosintezės procese absorbuojama apie 110 g gliukozės. Pasistenkite, kad augimas geriau augtų naudojant didesnį anglies dioksido kiekį. Todėl kai kuriuose šiltnamiuose ateityje CO2 turėtų būti padidintas iki 1-5%.
Fotosintezės šviesos (fotocheminės) stadijos mechanizmas |
Įgyvendinant fotocheminę fotosintezės funkciją, dalyvauja sony energija ir įvairūs pigmentai: žalia - chlorofilas a ir b, geltona - karotinas ir raudona arba mėlyna - fikobilinai. Fotochemiškai aktyvus viduriniam pigmentų kompleksui tik chlorofilui. Kiti pigmentai atlieka papildomą vaidmenį, nes jie yra mažiau šviesos kvantų rinkėjai (savo šviesą renkantys lęšiai) ir jų laidininkai į fotocheminį centrą.
Remiantis chlorofilo gebėjimu efektyviai sugerti mieguistą gimdos giedojimo energiją tilaktoidų membranose, buvo matyti funkciniai fotocheminiai centrai ir fotosistemos (3 pav.):
300-400 molekulių šviesiai rudų pigmentų I ir II fotosistemose yra tik viena fotochemiškai aktyvaus pigmento molekulė - chlorofilas a.
Poglineniy rasotos šviesos kvantas
P 700 ---> P * 700 ---> P + 700 + e -
Jei pigmento molekulė, sugėrusi elektroną, gali būti elektronų akceptorius (priimti elektroną) ir pereiti į atnaujintą formą
H 2 O ---> 2H + + 2e - + 1/2O 2
Vandens fotolizė vadinama Hill reakcija. Elektronus, kurie ištirpsta klojant vandenį, ant burbuolės priima kalba, kurią nurodo Q (kartais jis maksimaliai vadinamas citochromu 550, nors tai nėra citochromas). Prakaituokite kalboje Q per nešėjų žibintą, eikite į sandėlį mitochondrijų, elektronai pristatomi į fotosistemą I, kad užpildytų elektroninę dirką, kuri atsirado dėl kvantų šviesos sistemos molio, ir pigmento P + 700 atnaujinimas
Jei tokia molekulė tiesiog atima tą patį elektroną, tada šviesos energija bus matoma matant šilumą ir fluorescenciją (grynojo chlorofilo fluorescencija laikoma fluorescencija). Tačiau dažniausiai išspinduliuojamus neigiamo krūvio elektronus priima specialūs daug sieros turintys baltymai (FeS-centras), o tada
Pirmajame režime vyksta uždaras ciklinis elektrono pernešimas, o kitame – neciklinis.
Įžeidžiančius procesus katalizuoja tas pats elektronų nešėjų lancetas. Tačiau ciklinio fotofosforilinimo metu elektronai paverčiami chlorofilu. A atgal į chlorofilą A, tačiau neciklinio elektronų fotofosforilinimo atveju jis pereina iš chlorofilo į chlorofilą A.
| Ciklinis (fotosintezinis) fosforilinimas | Aciklinis fosforilinimas |
Dėl ciklinio fosforilinimo ATP molekulės ištirpsta. Atbulinės eigos nuo sukimosi procesas per keletą vėlesnių P 700 elektronikos sužadinimo etapų. Pajungus elektronų sužadinimą į P 700, kad būtų išeikvota energija (pereinant iš aukšto į žemą energijos lygį), todėl dalyvaujant fermento fosforilo sistemoje, jis kaupiasi ties ATP fosfatiniais ryšiais, o ne šiltai kyla. prie fluorescencinių lempų (4) . Šis procesas vadinamas fotosintetiniu fosforilinimu (oksido fosforilinimo forma, nes veikia su mitochondrijomis); fotosintetinis fosforilinimas- pirminė reakcija į fotosintezę - cheminės energijos absorbcijos mechanizmas (ATP sintezė iš ADP ir neorganinio fosfato) ant tilaktoidinių chloroplastų membranų, turinčių spontanišką sony šviesos energiją. Būtinas tamsiosios reakcijos asimiliacijai 2 |
Dėl neciklinio fosforilinimo NADP+ paverčiamas NADP · N. Susiejimo su elektronų perkėlimu į ferredoksiną procesas, kurį įkvėpė tolesnis jogos perėjimas prie NADP + su tolesniu jogos įkvėpimu į NADP · H |
Tilaktoidai išgyvena pasipiktinimo procesus, nori dar vieno lankstymo. Vіn povyazany z roboto fotosistema II. |
|
Tokiu būdu R 700 elektronų naudojimas yra už elektronų vandens rahunkos, kuri yra išdėstyta II fotosistemos šviesoje.
A+ pagrindinėje stovykloje, utvoryuyutsya, galbūt, kai zbudzhenny chlorofilas b. Qi didelės energijos elektronai pereina į ferredoksiną, o po to per flavoproteiną ir citochromą – į chlorofilą. A. Likusiame etape ADP fosforilinamas į ATP (5 pav.).
Elektronas, būtinas norint paversti chlorofilu V yogo pagrindinė stovykla, kuri tolygiai aprūpinama OH jonais, kurie susidaro vandens disociacijos metu. Kai kurios vandens molekulės disocijuoja į jonus H+ ir OH-. Dėl to, vartojantys elektronus, jonai ВІН - virsta radikalais (ВІН), ir taip duoda vandenilio dujas primenančios rūgšties molekules (6 pav.).
Šį teorijos aspektą patvirtina tyrimų su vandeniu ir CO 2 rezultatai, ženklinant 18 0 [Rodyti] .
Remiantis rezultatais, visa fotosintezės metu matoma dujinė rūgštis primena vandenį, o ne CO 2 . Pranešama, kad vandens dalijimosi reakcijos nebuvo nužudytos. Tačiau buvo suprantama, kad visos vėlesnės neciklinio fotofosforilinimo reakcijos (5 pav.), įskaitant vienos chlorofilo molekulės sužadinimą A kad viena chlorofilo molekulė b, gali sukelti vienos NADP molekulės tirpumą · H, dvi ar daugiau ATP molekulių s ADP ir F n i, matančios vieną rūgšties atomą. Kam būtina paimti šviesos kiekį – du odos molekulei chlorofilo.
Neciklinis elektronų srautas iš H2O į NADP · H 2, kuris stebimas dviejų fotosistemų ir jas jungiančių elektronų pernešimo lancetų sąveikoje, yra stebimas redokso potencialų reikšmėmis: E° 1/2O 2 /H 2 O = +0,81 V, ir E° – NADP/NADP · H = -0,32 V. Šviesos energija kilo iš elektronų srauto „atgal“. Tik tie, kuriuos perkeliant iš II fotosistemos į I fotosistemą, dalis elektronų energijos kaupiasi ties protonų potencialu ant tilaktoidų membranos, o po to į ATP energiją.
Protonų potencialo nustatymo mechanizmas elektronų pernešimo juostose ir, savo ruožtu, ATP susidarymas chloroplastuose yra panašus į mitochondrijose. Tačiau fotofosforilinimo mechanizmas turi tam tikrų ypatumų. Tilaktoidai yra savotiškas naivumas mitochondrijose, tai yra, tiesioginis elektronų ir protonų perdavimas per membraną yra lygiagretus tiesia linija mitochondrijų membranoje (6 pav.). Elektronai subyra į išorinę pusę, o protonai koncentruojasi tilaktoidinės matricos viduryje. Matrica įkraunama teigiamai, o išorinė tilakstoido membrana – neigiamai, t.y. protonų gradientas yra ta pačia kryptimi kaip ir mitochondrijose.
Kitas ypatingas bruožas yra tai, kad žymiai didesnė pH dalis protonų potenciale yra lygi mitochondrijų pH. Tilaktoidinė matrica yra stipriai parūgštinta, todėl Δ pH gali siekti 0,1-0,2 V, tuo metu Δ Ψ tampa artimas 0,1 V. Didžiausia Δ μ H + vertė > 0,25 V.
H + -ATP sintetazė, kuri chloroplastuose nurodoma kaip kompleksas "СF 1 + F 0", taip pat yra nukreipta tiesiai į dešinę pusę. її galva (F 1) stebisi chloroplasto pavadinimu. Protonai per СF 0 +F 1 yra prijungti prie vardinės matricos, o prie aktyvaus centro F 1 ATP sukuriama papildoma energija protonų potencialui.
Mitochondrijų lanceto paviršiuje tilaktoide buvo gauti gal tik du atvejai, vienos ATP molekulės sintezei reikia pakeisti du tris protonus, o tam reikia 3 H + / 1 mol ATP.
Vėliau, pirmajame fotosintezės etape, šviesos reakcijų valandą, ATP ir NADP absorbuojami chloroplasto stromoje. · H - produktai, būtinas tamsių reakcijų įgyvendinimas.
Tamsiosios fotosintezės stadijos mechanizmas |
Tamsioji fotosintezės reakcija – tai anglies rūgšties įtraukimo į organinius junginius su angliavandeniais procesas (gliukozės fotosintezė iš CO 2). Reakcijos vyksta chloroplasto stromoje, dalyvaujant šviesios fotosintezės stadijos produktams - ATP ir NADP. · H2.
Asimiliacija į anglies dioksidą (fotocheminis karboksilinimas) yra ciklinis procesas, kuris dar vadinamas pentozės fosfato fotosintezės ciklu arba Kalvino ciklu (7 pav.). Naujas gali matyti tris pagrindinius etapus:
Ribulozės-5-fosfatas (cukoras, kuriame yra 5 anglies atomai, o 5 padėtyje yra fosfato perteklius) yra fosforilinamas ATP, dėl kurio susidaro ribuliozės difosfatas, kol jis ištirpsta. Likusi kalbos dalis yra karboksilinama naudojant 2 priedą, galbūt, į tarpinį šešių anglies junginių produktą, kuris, tačiau, nerūpestingai suskaidomas pridedant vandens molekulę, patenkinant dvi fosfoglicerino rūgšties molekules. Tada fosfoglicerino rūgštis dalyvauja fermentinės reakcijos eigoje, kuriai būtinas ATP ir NADP buvimas · H z utvorennyam fosfoglicerolio aldehidas (trikarboksirūgštis - triozė). Dėl dviejų tokių triozių kondensacijos susidaro heksozės molekulė, nes ji gali būti įtraukta į krakmolo molekulę ir taip kaupiama rezerve.
Norint užbaigti fotosintezės proceso ciklo fazę, 1 molekulė CO 2 yra molio ir susidaro 3 molekulės ATP ir 4 atomai H (pridedama iki 2 molekulių NAD) · N). Ribulozės fosfatas regeneruojamas iš heksozės fosfato per pirmąsias pentozės fosfato ciklo reakcijas (8 pav.), kuri gali sugrąžinti kitą anglies rūgšties molekulę.
Nors aprašytos reakcijos – karboksilinimas, atsinaujinimas ar regeneracija – negali būti laikomos specifinėmis tik fotosintetinėms ląstelėms. Vienintelis dalykas, kurį jie parodė, yra jų gebėjimas suprasti, kad atsinaujinimo reakcijai fosfoglicerino rūgštis virsta fosfoglicerolio aldehidu, būtinu NADP. · H, ne BAIGA · N, kaip zavzhd.
Ribulozės difosfato CO 2 fiksavimą katalizuoja fermentas ribulozės difosfato karboksilazė: Ribulozės difosfatas + CO 2 --> 3-fosfogliceratas Daly 3-fosfogliceratas padeda NADP · H 2 ir ATP virsta gliceraldehido-3-fosfatu. Šią reakciją katalizuoja fermentas gliceraldehido-3-fosfato dehidrogenazė. Gliceraldehido-3-fosfatas lengvai izomerizuojasi su dihidroksiacetono fosfatu. Pažeidžiamoji triozės fosfatazė virsta ištirpusiame fruktozės bisfosfate (atvirkštinė reakcija, katalizuojama fruktozės bisfosfato aldolazės). Dalis nusistovėjusių fruktozės bisfosfato molekulių kartu su triozės fosfatais dalyvauja riboliozės difosfato regeneracijoje (ciklas užšąla), o kita dalis yra kaupiama angliavandeniuose fotosintetiniuose klitinuose, kaip parodyta diagramoje.
Manoma, kad vienos gliukozės molekulės sintezei iš CO 2 Kalvino cikle reikia 12 NADP. · H + H + ir 18 ATP (3-fosfoglicerato regeneracijoje naudojama 12 ATP molekulių, o ribulozės difosfato regeneracijos reakcijose – 6 molekulės). Minimalus spontaniškumas – 3 ATP: 2 NADP · H 2 .
Galima paminėti principų derinį, kuriuo grindžiamas fotosintezės ir oksidacinis fosforilinimas, be to, fotofosforilinimas yra oksidacinio fosforilinimo rūšis:
Šviesos energija yra ardomoji fosforilinimo ir organinių kalbų (S-H 2) sintezės jėga fotosintezės metu, kita vertus, organinių kalbų oksidacijos energija yra oksidacinio fosforilinimo metu. Tas pats augintojas rūpinasi būtybių ir kitų heterotrofinių organizmų gyvybe:
Angliavandeniai, kurie ištirpsta fotosintezės metu, skatina angliavandenių susidarymą skaitinėse organinėse roslino kalbose. Azoto organinę kalbą užkariauja fotosintetiniai organizmai, paversdami neorganinius nitratus arba atmosferos azotą, o sirka – redukuodami sulfatus į aminorūgščių sulfhidrilo grupes. Fotosintezė yra saugi tiek baltymų, nukleorūgščių, angliavandenių, lipidų, kofaktorių ir antrinės sintezės produktų, tiek vertingų medicininių kalbų (alkaloidų, flavonoidų, polifenolių, kantrybės, sterolių) gyvybei.
Nechlorofilo fotosintezė
Druską mėgstančių bakterijų fotosintezė be chlorofilo, kuri gamina violetinį šviesai jautrų pigmentą. Bakterio-rodopsino baltymas pasirodo kaip pigmentas, kuris, kaip rodopsinas, keršija aukso violetinei odos spalvai – rodopsinui, panašiai kaip vitaminas A – tinklainei. Bakteriorodopsinas, pumpuruojantis druską mėgstančių bakterijų membranoje, esant tinklainės šviesai, sukuria protonų potencialą ant šios membranos, kuri paverčiama ATP. Šiame lygyje bakteriorodopsinas yra nechlorofilas, transformuojantis šviesos energiją.
Fotosintezė ir vidurys
Fotosintezė yra mažiau įmanoma dėl šviesos, dėl kurios susidaro anglies dioksidas. ŠMC trochų fotosintezei yra daugiau nei 20% auginamų roslinų rūšių, bet viršija 6-7%. Atmosferoje apie 0,03 % (pro.) CO 2, padidėjus kiekiui iki 0,1 %, didėja fotosintezės intensyvumas ir ataugų produktyvumas, o ataugos augimą pakanka padidinti angliavandeniais. . Tačiau vietoj 2, dažniau nei 1,0%, yra vilties fotosintezei. Upės tėkmėje tik antžeminės ataugos įgis 3% viso Žemės atmosferos CO 2, tai yra arti 20 mlrd.t. Angliavandenių, kurie sintetinami iš CO 2, sandėlyje susikaupia iki 4 10 18 kJ šviesos energijos. Jėgainės kaina – 40 mlrd. kW. Šalutinis fotosintezės produktas – kisenas – gyvybiškai svarbus gyviems organizmams ir aerobiniams mikroorganizmams. Išsaugoti augančią kreivę reiškia išsaugoti gyvybę Žemėje.
Fotosintezės efektyvumas
Fotosintezės efektyvumas iš pirmo žvilgsnio biomasės kitimo gali būti vertinamas pagal dalį bendros sony spinduliuotės, kuri dainos valandą išleidžiama viename plote, kuris saugomas ekologiškuose augaluose. Sistemos produktyvumą galima įvertinti pagal organinės sausos kalbos kiekį, kuris paimamas iš upės ploto vieneto, ir gauto produkto intensyvumą masės vienetais (kg) arba energiją (mJ) iš hektaro upėje. .
Tegul biomasė guli tokiu būdu sony energijos kolektoriaus (lapų) srityje, kuri veikia ilgą laiką, dienų skaičių posūkyje su tokiais apšvietimo protais, jei vyksta fotosintezė. galima nuo didžiausio greičio, kas rodo viso proceso efektyvumą. Roslinams (fotosintetiškai aktyvioji spinduliuotė, PAR) prieinamos sony spinduliuotės dalies (%) nustatymo rezultatai, pagrindinių fotocheminių ir biocheminių procesų bei jų termodinaminio efektyvumo išmanymas leidžia skaidyti.
„Roslin vicorista“ yra šviesa iš senų 400–700 nm bangų, t. y. dalis fotosintetiškai aktyvios spinduliuotės patenka į 50% visos „Sony“ šviesos. Vidutinis Žemės paviršiaus intensyvumas yra 800–1000 W / m 2 įprastą mieguistą dieną (vidurkis). Vidutinis maksimalus energijos konversijos efektyvumas fotosintezės metu yra praktiškai 5-6%. Įvertinimai paimami remiantis CO2 surišimo proceso formavimusi, taip pat su tuo susijusiais fiziologiniais ir fiziniais nuostoliais. Vieno molio surišto 2 angliavandenių pavidalu energija yra 0,47 MJ, o raudonos šviesos su ilgais plaukais molinių kvantų energija yra 680 nm (daugiausia šviesos energijos, kuri randama fotosintezėje). 0,176 MJ. Tokiu būdu minimalus raudonos šviesos kvantų molių skaičius, būtinas 1 moliui 2 surišti, tampa 0,47: 0,176 = 2,7. Tačiau keturių elektronų perdavimas į vandenį vienai molekulei 2 fiksuoti yra ne mažesnis kaip aštuoni šviesos kvantai, teorinis ryšio efektyvumas yra 2,7:8 = 33%. Rozrahunka spalva yra sutraiškyta dėl raudonos šviesos; aišku, kad esant baltai šviesai reikšmė bus mažesnė.
Geriausio sekso protuose fiksacijos efektyvumas roslinuose siekia 3%, tačiau trumpais augimo periodais jis gali būti mažesnis ir dėl to viršys 1 ir 3%.
Tiesą sakant, sezono viduryje fotosintezės energijos transformacijos efektyvumas ramaus klimato zonose tampa 0,5-1,3%, o subtropiniuose augaluose - 0,5-2,5%. Vihіd gaminį, kurį galima įvertinti dėl vienodo sony šviesos intensyvumo ir skirtingo fotosintezės efektyvumo, galima lengvai įvertinti iš grafikų, nukreiptų į pav. 9.
Fotosintezės reikšmė
Visiškai prilygsta fotosintezei:6CO 2 + 6 H 2 O ––– (šviesioji, chloroplastai)––> C 6 H 12 O 6 + 6 O 2. Kalbos proceso metu, kuris yra be energijos - anglies dioksidas ir vanduo - gliukozė (C 6 H 12 O 6) ištirpsta į angliavandenius - turtingą energijos kalba, be to, ištirpsta ir molekulinė rūgštis. Vaizdingai apibūdinęs rusų mokymus, rusų fiziologas K.A. Timirjazevas.
Fotosintezė yra lygi dviem dalinėms reakcijoms:
1) šviesos reakcija arba energijos transformacija – lokalizacijos chloroplasto tilakoiduose procesas. ]
2) tamsi reakcija arba kalbos procesų transformacija lokalizacijos chloroplasto stromoje. 
3.Arkush kaip fotosintezės organas. Arkush yra fotosintezės organas, kuris yra molis, kaupiantis sono energiją ir dujų mainus su atmosfera. Viduriniame lape 80-85% fotosintetiškai aktyvios spinduliuotės (PAR) ir 25% infraraudonųjų spindulių mainų energijos yra molio. 1,5-2% molio PAR sunaudojama fotosintezei, energija naudojama vandens garinimui-transpiracijai. Paklodė gniaužia kvapą plokščia struktūra ir mažu liemeniu. Gera vertė efektyviam šviesos gaudymui, roslinų architektonika - organų puvimo platuma, tie lapai, pūvantys ant roslinų, neuždengia vieno. Fotosintezės efektyvumą užtikrinančios savybės: 1) dengiamojo audinio-epidermio buvimas, kuris apsaugo lapą nuo zavoi ir sugeria vandenį. Apatinio ir viršutinio epidermio ląstelės yra praturtintos chloroplastais ir gali turėti dideles vakuoles. kaip lęšiai fokusuoja šviesą į storesnio chlorofilo audinio susiuvimą. Apatinis ir viršutinis epidermis yra paburkęs, per kurį CO2 pasklinda į lapo vidurį. Pagrindinis chlorofilą turintis audinys yra parenchimos palisadas, kuris yra apšviestoje lapo dalyje. Palisado parenchimos odos ląstelėse yra 30-40 chloroplastų. mineralinės ertmės. Patekę į senų protų protus su banginiu, gali pasikeisti anatominės budovos lapų formavimasis ir funkcionavimas.
4.Chloroplastų sandara ir funkcijos. Chloroplastai yra plastidiniai roslinai, naudojami fotosintezei, t. y. jie naudoja šviesos mainų energiją neorganinėms kalboms (anglies dioksidas ir vanduo) priimti organines kalbas su vienos valandos rūgštingumo atmosferoje vizija. Chloroplastai sudaro abipus išgaubtą lęšį, jų dydis yra apie 4-6 mikronus. Aukštų medžių lapų parenchiminiuose lapuose ir kitose žaliose vietose yra smarvės. Skaičius їх klinijoje svyruoja nuo 25 iki 50.
Chloroplastas yra padengtas apvalkalu, kurį sudaro dvi lipoproteininės membranos – išorinė ir vidinė. Membranos pažeidimas yra artimas 7 nm, tarpo tarp membranų smarvė yra arti 20-30 nm. Vidinė chloroplastų membrana, kaip ir kiti plastidai, sudaro raukšles abostromo matricos viduryje. Subrendusiame augančių augalų chloroplaste matomos dviejų tipų vidinės membranos. Tai membranos, formuojančios plokščias, tamprias stromos lameles, ir tilakoidų, plokščių diską primenančių vakuolių arba muškivų membranos.
Pagrindinė chloroplastų funkcija yra užfiksuoti ir konvertuoti šviesos energiją.
Į membranų, sudarančių kraštus, sandėlį patenka žalias pigmentas - chlorofilas. Čia stebimos fotosintezės šviesos reakcijos – šviesos energijos pavertimas chlorofilu į energingų elektronų energiją. Elektronai, pažadinti šviesos, t.y., tarsi gali skleisti transcendentinę energiją, atiduoda savo energiją ATP sintezės paskirstymui. Kai vanduo yra išdėstytas, rūgštus ir vanduo nusistovi. Kisen matomas atmosferoje, o vanduo yra susijęs su baltymu ferredoksinu.
Chloroplastai klitino sistemoje turi matomą autonomiją. Smarvė yra vandens ribosomos ir kalbos pritraukimas, pradinė mažai vandens turinčių baltymų sintezė chloroplaste. Taip pat fermentai, kurių darbas gaminamas iki lipidų įsisavinimo, kurie patenka į lamelių, chlorofilo, sandėlį. Zavdyaki chymomu chloroplasto pastatas savarankiškai bus vlasnі konstrukcijos. Kita svarbi funkcija yra anglies rūgšties asimiliacija chloroplaste arba, kaip sakoma, anglies rūgšties fiksavimas, kad anglies rūgštis būtų įtraukta į organinių junginių sandėlį.
5.Fotosintezės aparato pigmentai (zag.charakteristika) Zdatnіst roslyn zdіysnyuvati fotosintezė po'yazanі z dvokiančių pigmentų buvimą. Svarbiausias iš jų yra magnio porfirino pigmentas – chlorofilas.
Gamtoje zustrichaetsya penki skirtingi tipai chlorofilas, yakі trohi skiriasi savo molekuline struktūra. Chlorofila – visuose dumbliuose ir dumbliuose; chlorofilas b – žaliuose, charovyhuose ir euglepaceae bei didžiuosiuose roslinuose; chlorofilas s – ruduosiuose dumbliuose, auksadumbliuose, diatomėse ir dioflagellatuose; chlorofilas d – raudondumbliuose; chlorofilas - pasireiškimai daugiau nei vieną kartą, galbūt, ce chlorofilas s; nareshti, matyti kitaip bakteriochlorofilas – fotosintetinėse bakterijose. Mėlyna-žalieji ir raudonieji dumbliai pasižymi baltymų: fikocianino ir fikoeritrino buvimu. Geriausiai žinomas chlorofilas a. Jogo molekulė susideda iš kelių pirolitinių ląstelių, su azotu kai kurių jungčių magnio atomas, ir iki vieno žiedo pridedama monoatominio neegzistuojančio alkoholio fitolio.
Chlorofilo molekulė įšvirkščiama į membraną - zanureną su hidrofobiniu ftaliniu lancetu її lipidinėje dalyje. Grynojo chlorofilo pasiskirstymas gali pasiekti maksimalų esant 663 nm. Nepažeistame, neatsirandančiame klitine, kuris normaliai funkcionuoja, chlorofilui būdingi molio maksimumai ties 672 ir 683 nm. Didelis šviesos molio su chlorofilu efektyvumas priklauso nuo to, kad jų molekulėse yra daug besileidžiančių raiščių.
Lygtis: 6CO2 + 6H2O ----> C6H12O6 + 6O2
Fotosintezė yra organinės kalbos nustatymo procesas iš anglies dioksido ir vandens šviesoje, dalyvaujant fotosintetiniams pigmentams (chlorofilas rosline, bakteriochlorofilas ir bakteriorodopsino bakterijose).
Fotosintezė yra pagrindinis biologinės energijos šaltinis, fotosintetina vivarinius autotrofus organinių kalbų sintezei iš neorganinių, heterotrofai yra pagrįsti energija, kurią rūšyse sukaupia autotrofai. cheminiai ryšiai, vivilnyayuchi їх klajojimo ir klajojimo procesuose. Energija, kurią žmonės pasisavina degdami vikopny ugnį (vougilly, pirminis benzinas, gamtinės dujos, durpės), taip pat saugoma fotosintezės procese.
Fotosintezė yra pagrindinis neorganinės anglies patekimas į biologinį ciklą. Visas laisvas atmosferos oras yra biogeninis pokytis ir šalutinis fotosintezės produktas. Susidariusi oksidinė atmosfera (rūgščioji katastrofa) vėl pakeitė žemės paviršiaus formą, leido atsirasti kvėpavimui, o vėliau, nusėdus ozono rutuliui, gyvybei persikelti į sausumą.
bakterijų fotosintezė
Aktyvūs serobakterijų pigmentai (violetinė, žalsva), padedantys atkeršyti specifiniams pigmentams – bakteriochlorofilui, molio statybai sonine energija, už tokią kraujotakos parą jų organizmuose skyla ir kasdien su vandens atomais pusę paros. Šiame procese gali būti gausu fotosintezės ir mažiau tikėtina, kad purpurinėse ir žaliose bakterijose donoras yra vanduo – kraujotakos diena (karboksirūgštis), o žaliuose augaluose – vanduo. Tų kitų žmonių tyloje, tame vandens pernešime, pučia molingų mieguistųjų pamainų energijos vėjai.
Tokia bakterijų fotosintezė, kuri vyksta nematant rūgštumo, vadinama fotoredukcija. Anglies dioksido fotoredukcija yra susijusi su perduotu vandeniu ne vandenyje, o cirkuliaciniame vandenyje:
6CO 2 + 12H 2 S + hv → C6H 12 O 6 + 12S \u003d 6H 2 O
Chemosintezės ir bakterijų fotosintezės biologinė reikšmė planetos mastu yra palyginti nedidelė. Tik chemosintetinės bakterijos vaidina svarbų vaidmenį cirkuliacijos cikle gamtoje. Molis su žaliomis rasomis sieros rūgšties druskų pavidalu, būtinai pateks į baltymų molekulių sandėlį. Dali, kai sugriauna mirtinai rasotomis ir supuvusiomis bakterijomis, sirka matoma esant sulfitui, kurį sieros bakterijos oksiduoja iki laisvo sulfito (arba sieros rūgšties), kuris rasos lašeliams prieinamose dirvose virsta sulfitu. Fotoautotrofinių bakterijų chemota gali būti azoto ir azoto cirkuliacijos šaltinis.
| Parametrų pavadinimas | Vertė |
| Straipsnio tema: | Sumarne lygus fotosintezei |
| Antraštė (teminė kategorija) | osvita |
Fotosintezė – tai kūno molio šviesos energijos pavertimo chemine organinių (ir neorganinių) augalų energija procesas.
Fotosintezės procesas išreiškiamas suminiu lygiu:
6CO 2 + 6H 2 O ® Z 6 H 12 O 6 + 6O 2.
Šviesoje žalioje išaugoje nuo ribinių oksiduotų rechovinų - anglies dioksido ir vandens, nusėda organiniai reumai, vibruoja molekulinė rūgštis. Fotosintezės procese naudojamas ir CO 2, ir sulfato nitratai, o energija gali būti tiesiogiai nukreipta į įvairius endergoninius procesus, zocremą. kalbos transportavimui.
Tolygiausią fotosintezę galima pateikti taip:
12 H 2 O → 12 [H 2] + 6 O 2 (lengva reakcija)
6 CO 2 + 12 [H 2] → H 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O (tamsi reakcija)
6 CO 2 + 12 H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O + 6 O 2
arba rozmarine 1 moliui 2:
CO 2 + H 2 Pro CH 2 Pro + O 2
Visas kisenas, kuris matomas fotosintezės metu, išeina iš vandens. Vanduo šalia dešiniosios upės dalies nepasiduoda vandeniui, šukės ir rūgštynės yra kaip CO 2 . Taikant atomų žymėjimo metodus nustatyta, kad H 2 Pro chloroplastuose yra nevienalytis ir susidaro iš vandens, kuris turi būti iš išorinio vandens vidurio, kuris nusėdo fotosintezės procese. Fotosintezės procese susidaro įžeidimai. Pro 2 atradimo fotosintezės procese įrodymas yra olandų mikrobiologo Van Nielio, kuris sukūrė bakterijų fotosintezę ir sukūrė ūsą, darbas, kad pirminė fotocheminė fotosintezės reakcija skatina H 2 Pro disociaciją, ir kad jis neskaido CO 2. Zdіbnі į fotosintezės asimiliaciją CO 2 bakterijų (crym cianobakterijų) vikoristas kaip H 2 S, H 2, CH 3 ir kitų atstovas, o O 2 nemato. Šis fotosintezės tipas paprastai vadinamas fotoredukcija:
CO 2 + H 2 S → [CH 2 Pro] + H 2 Pro + S 2 arba
CO 2 + H 2 A → [CH 2 O] + H 2 O + 2A,
de H 2 A yra oksiduojantis substratas, vandens donoras (šiuo metu roslin - tse H 2 O), o 2A - tse O 2. Kaip pagrindinis fotocheminis veiksmas roslino fotosintezėje, vanduo gali būti suskaidytas į oksiduojantį [OH] ir vandenilį [H]. [H] prisideda prie CO 2, o [BIN] dalyvauja Pro 2 susidarymo ir H 2 Pro priėmimo reakcijose.
„Sony“ energija, dalyvaujant žalioms ataugoms ir fotosintetinėms bakterijoms, virsta laisva ekologiškų augalų energija. Для здійснення цього унікального процесу в ході еволюції був створений фотосинтетичний апарат, що містить: I) набір фотоактивних пігментів, здатних поглинати електромагнітне випромінювання певних областей спектра і запасати цю енергію у вигляді енергії електронного збудження, і 2) спеціальний апарат перетворення енергії електронного збудження різні форми cheminė energija. Nasampered tse redokso energija , pov'yazana z utstavleniya vysokovіnovlenyh z'ednan, elektrocheminio potencialo energija, ant membranos įrengti elektriniai ir protonų gradientai, kuriuos galima gauti (Δμ H +), ATP fosfatinių jungčių energija tos kitos makro-energijos z'єєєєdnan, nes tada transformuojamės į laisvą organinių molekulių energiją.
Visų rūšių cheminė energija randama gyvybės procese molio ir transmembraniniam jonų pernešimui ir daugumoje reakcijų į medžiagų apykaitą, tobto. konstruktyviuose mainuose.
Didysis rusų fiziologas K.A., pastatydamas vikoristovuvat mieguistą energiją ir įvedamas ją į biosferos procesus bei reiškia „kosminį“ žaliųjų ataugų vaidmenį. Timirjazevas.
Fotosintezės procesas jau yra suardoma erdvės ir laiko organizavimo sistema. Aukšto lygio metodų taikymas impulsinėje analizėje leido nustatyti, kad fotosintezės procesas, įskaitant reakcijos greičio skirtumą – per 10–15 s (femtosekundės intervalu vyksta energijos migracijos ir migracijos procesai). fotosintezėje tęstis) iki 10 s (fotosintezėje). Fotosintezės aparatas apima konstrukcijas, kurių matmenys yra 10–27 m 3 apatiniame molekuliniame lygmenyje, iki 10 5 m 3 sodinimo lygyje.
Fotosintezės principinė schema. Visas sulankstomas reakcijų kompleksas, nustatantis fotosintezės procesą, nėra idėjų principinė schema, Toje pačioje fermentacijoje pagrindiniai fotosintezės etapai yra tą pačią dieną. Dabartinėje fotosintezės schemoje matomi keli etapai, kuriuos galima išskirti pagal reakcijų pobūdį ir dažnumą, taip pat pagal tos dienos procesų, vykstančių odos stadijoje, reikšmes:
I etapas – fizinis.Įskaitant fotofizines reakcijas dėl pigmentų (P) energijos suvartojimo pobūdžio, saugojimą kaip elektroninio sužadinimo energiją (P*) ir migraciją į reakcijos centrą (RC). Visos reakcijos yra virškalbinės ir praeina per swidkistyu 10 -15 - 10 -9 s. Pirminės molio energijos lokalizacijos reakcijos šviesai selektyviuose antenų kompleksuose (SSC).
II etapas – fotocheminis. Lokalizacijos reakcijos reakcijos centruose vyksta 10-9 s. Šiame fotosintezės etape elektroninio sužadinimo energija reakcijos centro pigmentui (P (RC)) yra pakeičiama krūviams atskirti. Tuo pačiu metu į pirminį akceptorių A perduodamas didelio energijos potencialo elektronas, o sistema, kuri nusėda atskirais krūviais (P (RC) - A), atkeršija už tą patį energijos kiekį jau chemine forma. . Oksidacinis pigmentas P (RC) išlaiko savo struktūrą oksidacijos donoro (D) organelėse.
Vienos rūšies energijos pavertimas kita, kuri įvedama į reakcijos centrą, yra centrinis fotosintezės procesas, apimantis kietus struktūrinės sistemos organizacijos protus. Dabartiniai vietinių gyventojų roslino ir bakterijų reakcijos centrų molekuliniai modeliai. Nustatyta, kad ji panaši į struktūrinę organizaciją, o tai rodo aukštą pirminių fotosintezės procesų konservatyvumo lygį.
pirminiai produktai (P * , A -), kurie nusėda fotocheminėje stadijoje, jau yra labilūs, o elektronas gali pasukti į oksiduotą pigmentą P * (rekombinacijos procesas) su energijos eikvojimu. Dėl šios priežasties reikia toliau stabilizuoti priimtus naujus produktus, turinčius didelį energijos potencialą, o tai turi įtakos prasidėjusiam III fotosintezės etapui.
III etapas – reakcijos į elektronų pernešimą. Nešėjų su skirtinga oksido-vandens potencialo verte (E n ) utvoruє taip elektronų transportavimo lanceug (ETC) pavadinimai. ETC redoksiniai komponentai, susiskirstę chloroplastuose į tris pagrindinius funkcinius kompleksus – fotosistemą I (PSI), fotosistemą II (PSII), citochromą. b 6 f-kompleksas, užtikrinantis aukštą elektroninio srauto saugumą ir jo reguliavimo galimybę. Dėl ETC darbo susidaro daug energijos turintys produktai: ferredoksinas (PD indukcija) ir NADPH, taip pat daug energijos turinčios ATP molekulės, kurios dalyvauja tamsiose CO2 atsinaujinimo reakcijose, kurios sukuria IV fotosintezės etapas.
IV etapas – „tamsiosios“ molio ir anglies dioksido atsinaujinimo reakcijos. Reakcijos vyksta virstant angliavandeniams, galutiniams fotosintezės produktams, kurių pavidalu kaupiama, molinga ir transformuojama „šviesos“ fotosintezės reakcijose sony energija. "Tamsių" fermentinių reakcijų greitis - 10 -2 - 10 4 s.
Τᴀᴋᴎᴎᴩᴀᴈᴏᴍ, visas fotosintezės procesas vyksta sąveikaujant trims srautams – energijos srautui, elektronų srautui ir anglies srautui. Trijų srautų srautas užtikrina aiškų sandėlio reakcijų koordinavimą ir reguliavimą.
Sumarne lygus fotosintezei – suprask, kad matai. Kategorijos „Visas lygus fotosintezei“ klasifikacija ir ypatumas 2017, 2018 m.
Fotosintezė- biologinis procesas, kurio metu elektronai per elektroninį strypą perduodami vienoje oksiduojančio vandens sistemoje į kitą.
Fotosintezės metu roslinas iš anglies dioksido ir vandens virsta angliavandeniais:
(Visa reakcija į fotosintezę).
Elektronų donoro vandens atomuose vaidmuo tolimesniam CO2 atsinaujinimui roslingray vandens fotosintezės procese. Tą, kuri apibūdina fotosintezę, galima perrašyti kaip
Buvo parodyta, kad fotosintetiniai klitinai atlieka elektronų akceptoriaus vaidmenį
(arba atomai vandenyje), grietinėlė C0 2 dejakiuose lašuose nitratų jonų, molekulinio azoto arba jonų vandenyje. Elektronų ar vandens atomų donorų vaidmenyje vanduo, vanduo gali veikti kaip dieną, izopropilo alkoholis ir būti kitu galimu donoru fotosintezės ląstelių pavidalu.
Kad vyktų bendra fotosintezės reakcija, reikia naudoti 2872 kJ/mol energiją. Kitaip tariant, būtina, kad motina būtų papildyta mažu redokso potencialu. Fotosintezės metu NADPH+ tarnauja kaip toks pasiuntinys.
Fotosintezės reakcijos vyksta chloroplastas*žaliųjų augalų klitinas – vidinės organelės, panašios į mitochondrijas ir taip pat plaunamos DNR. Vidinės membranos struktūros chloroplastuose tilakoidai - atkeršyti chlorofilas(Pigmentas, fiksuojantis šviesą), taip pat visi elektronų nešikliai. Vilny tipo tilakoidai vidurinio chloroplasto erdvėje vadinami stromi.
Šviesoje nusodintoje fotosintezės dalyje „šviesos reakcija“ suskaido H 2 0 molekules į protonų, elektronų ir rūgšties atomo tirpalus. Elektronika, „pažadinta“ šviesos energijos, pasiekia energijos lygį, pakankamą NADP + tiekimą. NADP + H +, kuris virsta H 2 0, yra tinkama medžiaga anglies dioksidui paversti organine saugykla. Nors sistemoje yra NADPH + H + ATP ir kitų fermentų, C0 2 fiksacija gali vykti ir nykštukuose; toks procesas vadinamas tempas reakcija.
Tilakoidinė membrana turi trijų tipų kompleksus (16.2 pav.). Pirmieji du yra sujungti difuziniu elektronų nešikliu - plastochinonas (Q), savo struktūra panašus į ubichinoną, o trečiasis – mažas vandenyje tirpus baltymas. plastocianinas (Rs), kuris taip pat lemia perkeltų elektronų likimą. Vіn keršto atomas midi, kuris yra arba donoras, arba elektronų akceptorius (pagal iškvietimą galite pakeisti stotyje C + chi C 2+). Tsі trijų tipų kompleksai vadinami vienodai fotosistema II (FS II), citochromo Y kompleksas/(cit b/f), kurį sudaro du citochromai ir sieros centras bei vėlesnis elektronų perkėlimas iš modifikuoto plastochinono į plastocianiną, ir fotosistema aš (FS I). Fotosistemų numeracija patvirtina jų išvaizdos bejausmiškumą, bet jei ne tvarka, įeisiu į perkėlimą.
Mal. 16.2.
Viso aparato funkcijai įtakos turi susidariusi bendra reakcija
Reakciją lydi didelis Gibso energijos padidėjimas, kuris į sistemą patenka pamačius snūduriuojančią šviesą: dviejų molingų kvantų energija atsispindi odos NADPH molekulės šviesoje.
Fotonų energija yra tiesiogiai proporcinga krintančios šviesos dažniui ir gali būti apsaugota Einšteino formule, kuri nustato energiją E vienas "Aš meldžiu" šviesos kiekis, kuris yra brangesnis 6,023-10 23 kv. (1 Einšteinas):
Čia N- Avogadro numeris (6,023-10 23 1/mol); h- Constant Planck (6,626-10 34 J/s); v - krintančios šviesos dažnis, skaitiniu būdu lygus s/g, de - šviesos greitis vakuume (3,0-10 8 m / s); X- Dovzhina hvili šviesa, m; E– Energija, J.
Kai fotonas prarandamas, atomas ar molekulė iš vibracijų pereina į didesnę energiją. Atomą ar molekulę gali sužadinti tik fotonas su dainuojančiu ilgu vėju, tačiau pabudimo procesas gali turėti atskirą (kvantinį) pobūdį. Stovyklos naikinimas labai nestabilus, pasukimas į pagrindinę stovyklą lydimas jėgų švaistymo.
Roslinuose ryškiai šviečiantis receptorius yra chlorofilo molekulė. A, kurių cheminė struktūra parodyta žemiau.
Chlorofilas- tse tetrapirolis, kas yra pumpurų brangakmenis. Hemo paviršiuje centrinis chlorofilo atomas yra magnis, o vienas iš šoninių strypų pakeičiamas ilgalaikiu hidrofobiniu angliavandenių lancetu, kuris „inkaru“ pašalina chlorofilą iš tilakoidinės membranos lipidinės bisferos. Kaip ir hemas, chlorofilas gali sudaryti subnuorodų sistemą, kuri reiškia intensyvaus užteršimo atsiradimą. Žaliuosiuose augaluose chlorofilo molekulės yra supakuotos į fotosistemą, kurią sudaro chlorofilo molekulės, kurios fiksuoja šviesą, elektronų perdavimo ląstelės reakcijos centrą.
Chlorofilas PS II sandėlyje yra P 680, o PS I - P 7 oo (anglų kalba, pigmentas- pigmentas; vidpovіdaє dovzhinі khviliі skaičius iki maksimalaus claynannya svіtla nm). Vadinamos chlorofilo molekulės, kurios pumpuoja energiją iš tokių centrų antonimai. Podnannya molekulės chlorofilas svetla tsikh dozhin khvil suteikia daugiau lengvumo fotosintezei, žemesnis, kai molis yra šviesus iš tsikh dozhins khvil okremo. Fotosintezė chloroplastuose aprašoma vadinamąja Z schema (vіd fr. zigzagas).
Chlorofilas R 6 8o tamsių žmonių PS II reakcijos centruose randamas pagrindinėje stovykloje, nerodant kasdieninio dominavimo. Jei P680 paims fotono energiją iš antenos chlorofilo, ji iš stovyklos ir pranės vibracijų pereis į elektroną, kuris remiasi į viršutinį energijos lygį. Dėl to šis elektronas įgyja PS II elektronų nešiklį – feofitiną (Ph) – pigmentą, kuris kasdieniame gyvenime yra panašus į chlorofilą, bet nekeršija Mg 2+.
Dvi modifikuotos feofitino molekulės paeiliui atiduoda elektronus ir sustiprina plastochinoną, bendrą elektronų nešiklį PS II lipiduose, į citochromo b/f kompleksą.
Chlorofilo P700 reakcijos centre PS I fotono energija taip pat užfiksuota chlorofilo antonimu. Dėl to P700 tampa įtempimo priemone, kuri sustiprina. Elektronas iš sužadinto chlorofilo P 7 oo perduodamas trumpu lancetu į ferredoksinas(Fd) – vandenį pernešantis stromos baltymas, užimantis elektronus ištraukiantį atomų sankaupą salėje. Feredoksinas padeda sumažinti FAD išeikvotą fermentą ferredoc-syn-NADP*-reduktazė konvertuoja NADP+ į NADPH.
Sukant prie išėjimo (pagrindinio) malūno R 7 oo, elektronas įkeliamas į sustiprintą plastocianiną:
Esant FS II, Pb80 + apsisuka prie išėjimo stovyklos, otrimuyuchi elektroną vandenyje, jo sporidiškumo skeveldros į elektroną yra aukštesnės, rūgštesnės - mažesnės.
Fotosintezė priklauso nuo kitų biocheminių procesų, tačiau NADP+ atsinaujinimas ir ATP sintezė priklauso nuo šviesos energijos. Visi tolesni cheminiai virsmai, kurių metu susidaro gliukozė ir kiti angliavandeniai, iš esmės nėra fermentinės reakcijos.
Pagrindinis metabolitas є 3-fosfogliceratas, Iš toli angliavandeniai sintetinami taip pat, kaip ir orkaitėje, su tuo, kad NADPH, o ne NADH, yra šių procesų vadovas.
3-fosfoglicerato sintezė su anglies dioksidu priklauso nuo fermento pagalbos. ribulozės difosfato karboksilazė/oksigenazė:
Karboksilazė suskaido ribulozės-1,5-difosfatą į dvi 3-fosfoglicerato molekules ir su ja pridedama viena anglies dioksido molekulė.
Anglies dioksido patekimas (fiksavimas) vyksta cikliniu procesu, kuris vadinamas Kalvino ciklas.
Bendra reakcija į ciklą:
Esant katabolizmui, reakcija patenka tiesiai į kraują (12 sk.).
Reakcijų į Kalvino ciklą seka gali būti kitas žingsnis: 
15-ajame etape ciklas baigiasi ir 6 ribulozės-1,5-difosfatas patenka į 1-ąjį etapą.
Be to, vykstant fotosintezei rosline, anglies dioksidas patenka į anglies gliukozės skeletą dėl tamsios reakcijos su riloso-1,5-fosfatu ir ištirpusiu 3-fosfogliceratu (1 ciklo etapas).
Augančiame pasaulyje angliavandeniai kaupiasi didžiuosiuose kauluose kaip atsarginė maisto medžiaga (krakmolas). Polisacharidinis krakmolas yra absorbuojamas dėl gliukozės polimerizacijos, kuri pašalinama 8-ame etape.
