- Fázy / štádiá fotosyntézy
- - Svetelná fáza
- - Temná fáza
- Reakcie v temnej fáze
- Dôležitosť fotosyntézy
- Referencie
Tieto fázy fotosyntézy možno rozdeliť na základe množstva slnečného svetla rastlina prijíma. Fotosyntéza je proces, ktorým sa rastliny a riasy živia. Tento proces spočíva v premene svetla na energiu potrebnú na prežitie.
Na rozdiel od ľudí, ktorí potrebujú na prežitie vonkajšie látky, ako sú zvieratá alebo rastliny, si rastliny môžu prostredníctvom fotosyntézy vytvoriť vlastné jedlo. Toto je známe ako autotrofná výživa.
Slovo fotosyntéza sa skladá z dvoch slov: fotografie a syntéza. Fotografia znamená mix svetla a syntézy. Preto tento proces doslova mení svetlo na jedlo. Organizmy, ktoré sú schopné syntetizovať látky na tvorbu potravín, ako aj rastliny, riasy a niektoré baktérie, sa označujú ako autotrofy.
Fotosyntéza vyžaduje svetlo, oxid uhličitý a vodu. Oxid uhličitý zo vzduchu vstupuje do listov rastlín cez póry, ktoré sa v nich nachádzajú. Na druhej strane je voda absorbovaná koreňmi a pohybuje sa, až kým nedosiahne listy a svetlo je absorbované pigmentmi listov.
Počas týchto fáz vstupujú do rastliny prvky fotosyntézy, voda a oxid uhličitý, a produkty fotosyntézy, kyslík a cukor, opúšťajú rastlinu.
Fázy / štádiá fotosyntézy
Po prvé, energia svetla je absorbovaná proteínmi nachádzajúcimi sa v chlorofyle. Chlorofyl je pigment, ktorý je prítomný v tkanivách zelených rastlín; fotosyntéza sa zvyčajne vyskytuje v listoch, konkrétne v tkanive zvanom mezofyl.
Každá bunka mezofilného tkaniva obsahuje organizmy nazývané chloroplasty. Tieto organizmy sú navrhnuté tak, aby vykonávali fotosyntézu. Štruktúry nazývané tylakoidy, ktoré obsahujú chlorofyl, sú zoskupené v každom chloroplaste.
Tento pigment absorbuje svetlo, preto je zodpovedný najmä za prvú interakciu medzi rastlinou a svetlom.
V listoch sú malé póry zvané stomata. Sú zodpovedné za umožnenie šírenia oxidu uhličitého v mezofilnom tkanive a za kyslík unikajúci do atmosféry. Fotosyntéza teda prebieha v dvoch fázach: svetelná fáza a tmavá fáza.
- Svetelná fáza
Svetlá a tmavá fáza. Maulucioni, z Wikimedia Commons
Tieto reakcie sa vyskytujú iba vtedy, keď je prítomné svetlo a vyskytujú sa v tylakoidnej membráne chloroplastov. V tejto fáze sa energia zo slnečného svetla premieňa na chemickú energiu. Táto energia sa použije ako benzín na zostavenie molekúl glukózy.
Transformácia na chemickú energiu nastáva prostredníctvom dvoch chemických zlúčenín: ATP alebo molekuly, ktorá ukladá energiu, a NADPH, ktorý nesie znížené elektróny. Počas tohto procesu sa molekuly vody premieňajú na kyslík, ktorý nachádzame v prostredí.
Slnečná energia sa premieňa na chemickú energiu v komplexe proteínov nazývaných fotosystém. V chloroplaste sa nachádzajú dva fotosystémy. Každý fotosystém obsahuje viac proteínov, ktoré obsahujú zmes molekúl a pigmentov, ako je chlorofyl a karotenoidy, takže je možná absorpcia slnečného svetla.
Pigmenty fotosystémov zase pôsobia ako prostriedok na usmerňovanie energie, keď ju prenášajú do reakčných centier. Keď svetlo priťahuje pigment, prenáša energiu na blízky pigment. Tento pigment v okolí môže tiež preniesť túto energiu na iný pigment v okolí a proces sa opakuje postupne.
Tieto svetelné fázy začínajú vo fotosystéme II. Svetelná energia sa tu používa na rozdelenie vody.
Tento proces uvoľňuje elektróny, vodík a kyslík a elektróny nabité energiou sa transportujú do fotosystému I, kde sa uvoľňuje ATP. Pri fotosyntéze kyslíka je prvým donorovým elektrónom voda a vytvorený kyslík bude odpadom. Pri anoxygénnej fotosyntéze sa používa niekoľko donorových elektrónov.
Vo svetelnej fáze sa svetelná energia zachytáva a dočasne ukladá do chemických molekúl ATP a NADPH. ATP sa rozdelí na uvoľnenie energie a NADPH daruje svoje elektróny na premenu molekúl oxidu uhličitého na cukry.
- Temná fáza
V tmavej fáze sa zachytáva oxid uhličitý z atmosféry, ktorý sa upravuje pridaním vodíka do reakcie.
Táto zmes teda vytvorí uhľohydráty, ktoré bude rastlina používať ako jedlo. Nazýva sa temná fáza, pretože svetlo nie je priamo potrebné na to, aby sa uskutočnilo. Ale napriek skutočnosti, že na uskutočnenie týchto reakcií nie je potrebné svetlo, tento proces vyžaduje ATP a NADPH, ktoré sa tvoria vo svetelnej fáze.
Táto fáza sa vyskytuje v stróme chloroplastov. Oxid uhličitý vstupuje do vnútra listov cez stromatu chloroplastu. Atómy uhlíka sa používajú na vytváranie cukrov. Tento proces sa uskutočňuje vďaka ATP a NADPH vytvoreným pri predchádzajúcej reakcii.
Reakcie v temnej fáze
Najskôr sa molekula oxidu uhličitého kombinuje s molekulou uhlíkového receptora nazývanou RuBP, čo vedie k nestabilnej zlúčenine so 6 atómami uhlíka.
Okamžite sa táto zlúčenina rozdelí na dve uhlíkové molekuly, ktoré prijímajú energiu z ATP a produkujú dve molekuly nazývané BPGA.
Potom sa jeden elektrón z NADPH kombinuje s každou z molekúl BPGA za vzniku dvoch molekúl G3P.
Tieto molekuly G3P sa použijú na vytvorenie glukózy. Niektoré molekuly G3P sa tiež použijú na doplnenie a obnovenie RuBP, ktoré sú potrebné na pokračovanie cyklu.
Dôležitosť fotosyntézy
Fotosyntéza je dôležitá, pretože produkuje jedlo pre rastliny a kyslík. Bez fotosyntézy by nebolo možné konzumovať veľa ovocia a zeleniny, ktoré sú potrebné pre ľudskú výživu. Tiež veľa zvierat konzumovaných ľuďmi nemohlo prežiť bez výživy rastlín.
Na druhej strane, kyslík produkovaný rastlinami je potrebný na prežitie všetkého života na Zemi vrátane ľudí. Fotosyntéza je tiež zodpovedná za udržiavanie hladín kyslíka a oxidu uhličitého v atmosfére stabilných. Bez fotosyntézy by život na Zemi nebol možný.
Referencie
- Otvorte Stax. Prehľad fotosyntézy. (2012). Rice University. Obnovené z: cnx.org.
- Farabee, MJ. Fotosyntéza. (2007). Estrella Mountain CommunityCollege. Obnovené z: 2.estrellamountain.edu.
- „Fotosyntéza“ (2007). McGraw Hill Encyclopedia of Science and Technology, 10. vydanie. Zväzok 13. Získané z: en.wikipedia.org.
- Úvod do fotosyntézy. (2016). Khan Academy. Obnovené z: khanacademy.org.
- „Procesy závislostí od svetla“ (2016). BoundlessBiology. Obnovené z: boundless.com.
- Berg, JM, Tymoczko, JL, a Stryer, L. (2002). "Accessorypigmentsfunnelenergyintorection centre" Biochemistry. Získané z: ncbi.nlm.nih.gov.
- Koning, RE (1994) "Calvin Cycle". Obnovené z: plantphys.info.
- Fotosyntéza v rastlinách. PhotosynthesisEducation. Obnovené z: photosynthesiseducation.com.
- „Čo by sa malo stať, keby neexistovala žiadna fotosyntéza?“ Kalifornská univerzita v Santa Barbare. Získané z: scienceline.ucsb.edu.