3 fotosintezės etapai ir jų charakteristikos

Fotosintezės etapus galima suskirstyti pagal saulės šviesos kiekį, kurį gauna augalas. Fotosintezė yra procesas, kurio metu augalai ir dumblių pašarai. Šis procesas susideda iš šviesos transformavimo į energiją, būtiną išlikimui.

Skirtingai nuo žmonių, kuriems išgyventi reikia išorinių agentų, pavyzdžiui, gyvūnų ar daržovių, fotosintezės būdu augalai gali sukurti savo maistą.

Žodis fotosintezė susideda iš dviejų žodžių: nuotraukos ir sintezės. Nuotrauka reiškia šviesos ir sintezės mišinį. Todėl šis procesas tiesiogine prasme yra šviesos pavertimas maistu. Organai, galintys sintezuoti medžiagas maisto gamybai, taip pat augalai, dumbliai ir kai kurios bakterijos, vadinami autotrofais.

Fotosintezei reikia šviesos, anglies dioksido ir vandens. Anglies dioksidas ore patenka į augalų lapus, nes jose randamos poros. Kita vertus, vanduo sugeria šaknis ir juda, kad pasiektų lapus, o šviesa absorbuojama lapų pigmentuose.

Šiais etapais fotosintezės, vandens ir anglies dioksido elementai patenka į gamyklą ir fotosintezės produktus, deguonį ir cukrų, palieka gamyklą.

Fotosintezės fazės / etapai

Pirma, šviesos energija absorbuojama chlorofilo ląstelėse. Chlorofilas yra pigmentas, esantis žaliųjų augalų audiniuose; paprastai fotosintezė atsiranda lapuose, ypač audiniuose, vadinamuose mezofilais.

Kiekvienoje mezofilinio audinio ląstelėje yra organizmų, vadinamų chloroplastais. Šie organizmai yra sukurti fotosintezei. Kiekvienoje chloroplasto grupėje yra grupės, vadinamos tylakoidais, kuriose yra chlorofilo.

Šis pigmentas sugeria šviesą, todėl jis yra pagrindinis atsakingas už pirmąją augalo ir šviesos sąveiką

Lapuose yra mažų porų, vadinamų stomata. Jie yra atsakingi už anglies dioksido sklidimą mezofiliniame audinyje ir deguonies patekimą į atmosferą. Taigi fotosintezė vyksta dviem etapais: šviesos fazė ir tamsioji fazė.

Šviesos fazė

Šios reakcijos pasireiškia tik tada, kai yra šviesa ir atsiranda chloroplastų tylakoidinėje membranoje. Šiame etape energija, gaunama iš saulės šviesos, paverčiama chemine energija. Ši energija bus naudojama kaip benzinas gliukozės molekulių surinkimui.

Perėjimas prie cheminės energijos vyksta per du cheminius junginius: ATP arba energiją taupančią molekulę ir NADPH, kuri transportuoja sumažintus elektronus. Per šį procesą vandens molekulės tampa deguonimi, kurią randame aplinkoje.

Saulės energija konvertuojama į cheminę energiją baltymų komplekse, vadinamoje fotosistema. Chloroplasto viduje yra dvi nuotraukų sistemos. Kiekvienoje fotosistemoje yra daug baltymų, kuriuose yra molekulių ir pigmentų, pvz., Chlorofilo ir karotinoidų, mišinys, kad saulės šviesos absorbcija yra įmanoma.

Savo ruožtu, fotosistemų pigmentai veikia kaip transporto priemonė energijai nukreipti, nes jie perkelia juos į reakcijos centrus. Kai šviesa pritraukia pigmentą, ji perduoda energiją netoliese esančiam pigmentui. Šis glaudus pigmentas taip pat gali perduoti tą energiją kitam netoliese esančiam pigmentui, todėl procesas kartojamas.

Šios šviesos fazės prasideda fotosistemoje II. Čia šviesos energija naudojama vandens padalijimui.

Šis procesas atpalaiduoja elektronus, vandenilį ir deguonį, o energija įkraunami elektronai perkeliami į I sistemą, kurioje išleidžiamas ATP. Deguonies fotosintezėje pirmasis donorų elektronas yra vanduo ir susidaręs deguonis bus atliekos. Anoksigeninėje fotosintezėje naudojami keli donorų elektronai.

Šviesos fazėje šviesos energija laikoma ir laikinai saugoma cheminėse ATP ir NADPH molekulėse. ATP bus išskaidyta išlaisvinti energiją, o NADPH aukos savo elektronus, kad anglies dioksido molekules paverstų cukrumi.

Tamsiai fazė

Tamsoje fazėje atmosferoje esantis anglies dioksidas sugautas, kad jis būtų pakeistas, kai vandenilį prideda prie reakcijos.

Taigi šis mišinys sudarys angliavandenius, kuriuos augalas naudoja kaip maistą. Tai vadinama tamsia faze, nes šviesa nėra tiesiogiai reikalinga, kad ji vyktų. Tačiau, nors šiai reakcijai nereikia šviesos, šiam procesui reikia šviesos fazės metu sukurtos ATP ir NADPH.

Ši fazė vyksta chloroplastų stromoje. Anglies dioksidas patenka į lapų vidų per chloroplasto stromą. Anglies atomai naudojami cukrų gamybai. Šis procesas vyksta dėl ankstesnėje reakcijoje susidariusio ATP ir NADPH.

Tamsios fazės reakcijos

Pirma, anglies dioksido molekulė yra sujungta su anglies receptorių molekule, vadinama RuBP, todėl gaunamas nestabilus 6 anglies junginys.

Iškart šis junginys yra suskirstytas į dvi anglies molekules, kurios gauna energiją iš ATP ir gamina dvi molekules, vadinamas BPGA.

Tada NADPH elektronas sujungiamas su kiekviena BPGA molekule, kad susidarytų dvi G3P molekulės.

Šios G3P molekulės bus naudojamos gliukozės gamybai. Kai kurios G3P molekulės taip pat bus naudojamos papildyti ir atkurti RuBP, reikalingą ciklui tęsti.

Fotosintezės svarba

Fotosintezė yra svarbi, nes gamina maistą augalams ir deguoniui. Be fotosintezės nebūtų įmanoma suvartoti daugelio žmonių mitybai reikalingų vaisių ir daržovių. Be to, daugelis gyvūnų, kuriuos vartoja žmonės, negalėjo išgyventi, nepraėjus augalams.

Kita vertus, augalų gaminamas deguonis yra būtinas, kad visa gyvybė Žemėje, įskaitant žmones, galėtų išgyventi. Fotosintezė taip pat yra atsakinga už stabilų deguonies ir anglies dioksido lygį atmosferoje. Be fotosintezės gyvenimas Žemėje nebūtų įmanoma.