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Fotosintesi – che cos'è? fase della fotosintesi. Condizioni di fotosintesi

Vi siete mai chiesti quanto il mondo degli organismi viventi?! E perché tutti hanno bisogno di respirare ossigeno per sviluppare energia ed espirare anidride carbonica. Vale a dire l'anidride carbonica – la causa principale di questo fenomeno, come la stanza soffocante. Essa si verifica quando c'è un sacco di gente, e la stanza per molto tempo non è andato in onda. Inoltre, le sostanze tossiche riempiono le strutture aeree, auto privata e mezzi pubblici.

In considerazione di quanto sopra, v'è una domanda logica: come si fa non avevamo ancora soffocata, se tutta la vita è la fonte di biossido di carbonio velenoso? Salvatore di tutti gli esseri viventi in questa situazione si comporta come la fotosintesi. Ciò che è è il processo e qual è la sua necessità?

Il suo risultato – Resto di anidride carbonica e la saturazione di ossigeno nell'aria. Questo processo è noto solo ai rappresentanti della flora del mondo, ci sono piante, come accade solo nelle loro celle.

Fotosintesi sé – una procedura estremamente complessa, a seconda dei casi, e si svolge in più fasi.

la definizione

Secondo la definizione scientifica, sostanze organiche nel corso della fotosintesi sono convertiti in organico a livello cellulare, organismi autotrofi dovuti all'esposizione alla luce solare.

Per dire la lingua più comprensibile, la fotosintesi è un processo in cui si verifica quanto segue:

  1. L'impianto è saturo di umidità. La fonte di umidità può essere acqua o dal suolo aria tropicale umida.
  2. Essa si verifica reazione clorofilla (sostanza specifica contenuta nella pianta) l'effetto di energia solare.
  3. Educazione alimentare flora essenziale che essi producono da soli non sono in grado di modo eterotrofi, mentre essi stessi sono il suo produttore. In altre parole, le piante sono alimentati dal fatto che essi stessi producono. Questo è il risultato della fotosintesi.

step One

Praticamente ogni pianta contiene materiale verde, con il quale può assorbire la luce. Questa sostanza non è più di una clorofilla. La sua posizione – cloroplasti. Ma i cloroplasti si trovano nel fusto della pianta e dei suoi frutti. Ma particolarmente comune in foglia fotosintesi. Poiché quest'ultima è abbastanza semplice nella struttura e ha un'area relativamente grande superficie, il che significa che il volume di energia necessaria per il verificarsi di salvatore del processo sarà molto più.

Quando la luce viene assorbita dalla clorofilla, quest'ultimo in uno stato di eccitazione, e loro promesse energia trasferita ad altre molecole organiche della pianta. Il maggior numero di tale energia va processo partecipanti fotosintesi.

fase due

La fotosintesi Istruzione nella seconda fase non richiede la partecipazione del mondo. Essa consiste nella formazione di legami chimici con l'impiego di anidride carbonica velenosa prodotta da acqua e massa d'aria. Anche la sintesi del gruppo di sostanze che forniscono la capacità di vivere la flora. Si tratta di amido, il glucosio.

Nelle piante tali elementi organici agiscono come fonte di alimentazione per le singole parti dell'impianto, fornendo il normale corso dei processi vitali. Queste sostanze sono prodotte e fauna, che usano le piante per il cibo. Il corpo umano è saturo di queste sostanze attraverso il cibo, che è incluso nella dieta quotidiana.

Cosa? Dove? Quando?

Per la sostanza organica nel biologico trasformato, è necessario prevedere condizioni appropriate per la fotosintesi. Per questo processo è necessario in primo luogo la luce. Stiamo parlando l'artificiale, e la luce del sole. Natura di solito l'attività impianto si caratterizza per l'intensità della primavera e l'estate, che è, quando v'è la necessità di ricevere una grande quantità di energia solare. Non può essere detto a proposito del poro autunno, quando le luci sono meno, il giorno più corto. Di conseguenza, le foglie ingialliscono, e poi completamente cadere. Ma non appena i primi raggi di primavera lucentezza del sole, sorge erba verde riprendere immediatamente le sue attività clorofille, e inizieranno sviluppo attivo di ossigeno e altre sostanze nutritive, che sono natura vitale.

condizioni fotosintesi comprendono non solo la presenza di luce ambientale. L'umidità dovrebbe essere sufficiente. Dopo tutto, la pianta assorbe l'umidità prima, e poi la reazione inizia con l'energia solare. Il risultato di questo processo e sono prodotti nutrizione delle piante.

Solo se v'è una sostanza la fotosintesi verde. Qual è la clorofilla, di cui abbiamo parlato sopra. Sono il tipo di conduttore tra la luce e l'energia solare e la pianta stessa, garantendo il corretto corso della loro vita e attività. sostanze verdi hanno capacità di assorbimento pluralità luce solare.

Essa svolge un ruolo significativo e ossigeno. Per processo di fotosintesi ha avuto successo, le piante hanno bisogno di un sacco, in quanto la sua composizione contiene acido carbonico solo lo 0,03%. Qui, di 20 000 m 3 di aria può ottenere 6 m 3 acido. È quest'ultimo ingrediente – materia prima principale per il glucosio, che a sua volta, è una sostanza necessaria per la vita.

Ci sono due fasi della fotosintesi. Il primo si chiama la luce, e la seconda – Il buio.

Quale meccanismo fase luce percolazione

La fase luce della fotosintesi è un altro nome – fotochimico. I principali partecipanti a questa fase sono:

  • energia solare;
  • vari pigmenti.

Con il primo componente chiaro, è la luce del sole. Ma quali sono i pigmenti non si conoscono. Essi sono disponibili in verde, giallo, rosso o blu. Per includere gruppi clorofille verdi "A" e "B" per i gialli e rossi / blu – ficobiline rispettivamente. attività fotochimica clorofille solo mostra tra i partecipanti a questa fase del processo "A". Il resto appartiene al ruolo complementare, la cui essenza – la raccolta dei quanti di luce e il trasporto verso il centro di fotochimica.

Poiché clorofilla dotato della capacità di assorbimento efficiente di energia solare con una particolare lunghezza d'onda seguenti sistemi fotochimici sono stati identificati:

– Centro fotochimici 1 (verde materia gruppo "A") – incluso nei raggi di luce assorbente 700 pigmento la cui lunghezza è di circa 700 nm. Questo pigmento appartiene al ruolo fondamentale nella creazione di prodotti della luce della fase della fotosintesi.

– fotochimici centro 2 (gruppo sostanza verde "B") – una parte del pigmento 680 è incluso che assorbe i raggi di luce di 680 nm di lunghezza. Possiede attore, che consiste in funzioni di elettroni persi centro fotochimico 1. Ciò si ottiene tramite idrolisi liquido di riempimento.

Al 350- 400 molecole di pigmenti che un concentrato flussi luminosi in fotosistema 1 e 2 hanno soltanto una molecola di pigmento, che è fotochimicamente attivo – clorofilla gruppo "A".

Cosa sta succedendo?

1. L'energia luminosa assorbita dalla pianta, ha un effetto sul pigmento in esso contenute 700, che passa dallo stato normale a uno stato di eccitazione. Pigmento perde un elettrone, risultando in un foro cosiddetto elettroni. Inoltre, la molecola di pigmento che ha perso un elettrone, può agire come accettore, cioè, la parte accetta elettroni, e restituire il modulo.

2. Il processo di decomposizione fotochimica del liquido nel centro della luce assorbire pigmento 680 fotosistema 2. Durante la decomposizione di elettroni formate acqua che originariamente sono accettati materiale come citocromo C550, e identificati dalla lettera Q. Quindi, dagli elettroni citocromo inserire i vettori di circuito e vengono trasportati al centro 1 per la fotochimica riempire i fori e, che è il risultato della penetrazione dei quanti di luce e il processo di recupero del pigmento 700.

Ci sono momenti in cui un tale molecola torna elettrone rimane identico. Questo porterà all'isolamento di energia luminosa sotto forma di calore. Ma quasi sempre un elettrone avente una carica negativa, accoppiato con particolari proteine ferro-zolfo e viene esercitata una delle catene o al pigmento 700 cade in un altro circuito vettore e riunito con costante accettore.

Nella prima forma di realizzazione, v'è un trasporto di elettroni di tipo chiuso ciclico, nel secondo – ciclico.

Entrambi i processi caduta nella prima fase della fotosintesi sotto catalizzare la stessa catena di trasportatori di elettroni. Ma va notato che per il tipo fotofosforilazione ciclico iniziare e terminare contemporaneamente trasportare un punto Chl, mentre quando la transizione ciclica coinvolge trasportare sostanza verde gruppo "B" alla clorofilla "A".

Caratteristiche di trasporto ciclico

La fosforilazione di ciclico anche chiamato fotosintetica. Come risultato di questo processo ha prodotto la molecola di ATP. La base di questo è il trasporto di ritorno dopo alcune fasi successive nello stato eccitato dell'elettrone sul pigmento 700, per cui viene rilasciato energia, la parte ricevente nel sistema fosforilante enzima per ulteriore accumulo nei legami di fosfato di ATP. Cioè, l'energia non viene dissipata.

Fosforilazione ciclico è la reazione primaria della fotosintesi, basata sulla formazione di energia tecnologia chimica sulla cloroplasto tilaktoidov superfici della membrana utilizzando energia solare.

Senza reazione di fosforilazione fotosintetica di assimilazione nella fase oscura della fotosintesi impossibile.

Sfumature trasportano tipo non ciclico

Il procedimento consiste nel recuperare NADP + NADPH e formazione di N *. Il meccanismo si basa sul trasferimento di elettroni ferredossina sua reazione di riduzione e la successiva transizione di NADP + con ulteriore riduzione di NADP * H.

Come risultato, gli elettroni che hanno perso pigmento 700, gli elettroni vengono alimentati attraverso l'acqua che viene decomposto per raggi luminosi in fotosistema 2.

percorso ciclico di elettroni che fluiscono implica anche luce fotosintesi viene effettuata facendo reagire insieme i due fotosistemi, collega loro catena di trasporto degli elettroni. elettroni energetici luce dirige il flusso di ritorno. Durante il trasporto del centro fotochimica 1 al centro 2 elettroni perdono parte della loro energia dovuto ad accumulo come potenziale protone sulla tilaktoidov superficie della membrana.

Nella fase oscura della fotosintesi processo di creazione di un potenziale protonica tipo in catena di trasporto degli elettroni, e le operazioni per la formazione di ATP nei cloroplasti è quasi identico stesso processo nei mitocondri. Ma le caratteristiche sono ancora presenti. Tilaktoidami in questa situazione sono la torsione mitocondri dalla parte sbagliata. Questa è la ragione principale per cui gli elettroni ei protoni si muovono attraverso la membrana in senso opposto rispetto al flusso di trasferimento nella membrana mitocondriale. Gli elettroni sono trasportati verso l'esterno, ed i protoni vengono accumulati all'interno del tilaktoidnogo matrice. Ultima richiede solo una carica positiva, e il tilaktoida membrana esterna – negativo. Da ciò ne consegue che il percorso del tipo gradiente protonico opposto suo modo di mitocondri.

Un'altra caratteristica è l'alto pH nel potenziale di protoni.

La terza caratteristica è la presenza di solo due catene tilaktoidnoy siti di coniugazione e di conseguenza il rapporto di molecole di ATP per protoni pari a 1: 3.

conclusione

Nella prima fase della fotosintesi è l'interazione di energia luminosa (neiskusstvennoy artificiale e) dalla pianta. Reagire ai raggi della materia verde – clorofilla, la maggior parte dei quali è contenuta nelle foglie.

La formazione di ATP e NADP * H – il risultato di una tale reazione. Questi prodotti sono necessari per il verificarsi di reazioni scure. Di conseguenza, la fase della luce – processo di associazione, senza il quale sarà il secondo passo – Il buio.

La fase oscura: l'essenza e la peculiarità

fotosintesi scuro e le reazioni sono procedura anidride carbonica sostanza organica per ottenere carboidrati. L'attuazione di queste reazioni si verificano nello stroma dei cloroplasti e la partecipazione attiva dei prodotti fare il primo passo della fotosintesi – luce.

Nel passo basato scuro meccanismo fotosintetico sul processo di assimilazione di anidride carbonica (chiamato anche carbossilazione fotochimico, ciclo di Calvin), che si caratterizza per ciclica. Si compone di tre fasi:

  1. Carbonatazione – CO adesione 2.
  2. fase di restauro.
  3. Fase di rigenerazione ribulozodifosfat.

Ribulofosfat – zuccheri con cinque atomi di carbonio – si presta alla procedura di fosforilazione a spese dell'ATP, producendo in tal modo ribulozodifosfat che viene ulteriormente sottoposto a carbossilazione mediante collegamento alla prodotto CO 2 con sei atomi di carbonio, che immediatamente decomposti mediante reazione con la molecola d'acqua, creando due specie molecolari fosfoglicerico acido . Poi l'acido in fase di restauro completo nella realizzazione di reazioni enzimatiche per il quale ha richiesto la presenza di ATP e NADP per formare uno zucchero a tre atomi di carbonio – zucchero tre atomi di carbonio, o aldeide trioso phosphoglyceraldehyde. Quando due tale molecola esoso condensato trioso si ottiene, che può essere parte della molecola dell'amido e riserva debug.

Questa fase si conclude con il fatto che durante il processo di fotosintesi, viene assorbita da una molecola di CO 2 e con tre molecole di ATP e quattro atomi di H Geksozofosfat suscettibili alle reazioni del ciclo pentoso fosfati, con conseguente rigenerazione ribulozofosfata che possono essere riunite con un'altra molecola di acido carbonico.

reazione di carbossilazione, recupero, rigenerazione non può essere considerato solo per le cellule specifiche in cui avviene la fotosintesi. Che cosa è un processi di flusso "uniforme", troppo, non si può dire, perché c'è ancora una differenza – quando il processo di recupero utilizza NADPH + H piuttosto che NAD + H.

Adesione CO 2 ribulozodifosfat subisce catalisi, che fornisce ribulozodifosfatkarboksilaza. Il prodotto di reazione è 3-fosfoglicerato, recuperando a scapito di NADPH * H2 e ATP per gliceraldeide-3-fosfato. Il processo di riduzione è catalizzata da gliceraldeide-3-fosfato deidrogenasi. Quest'ultimo viene facilmente convertito in diidrossiacetone fosfato. Il fruktozobisfosfata formazione. Parte delle sue molecole è coinvolto nel processo di rigenerazione ribulozodifosfat, chiusura del ciclo, e la seconda parte viene azionato per creare un carboidrato in riserva cellule fotosintetiche, cioè ha la fotosintesi di carboidrati.

energia luminosa è necessaria per la fosforilazione e la sintesi di sostanze organiche, è richiesta l'energia di ossidazione di sostanze organiche per la fosforilazione ossidativa. È per questo che la vegetazione offre la vita per gli animali e altri organismi che sono eterotrofi.

La fotosintesi nelle cellule vegetali si svolge in questo modo. I suoi prodotti sono i carboidrati necessari per la creazione di scheletri di carbonio varietà di sostanze di flora del mondo che sono di origine organica.

sostanze azoto organico assorbite negli organismi fotosintetici tipo dalla riduzione dei nitrati inorganici, e zolfo – a causa della riduzione di solfati a gruppi sulfidrilici di aminoacidi. Prevede la formazione di proteine, acidi nucleici, lipidi, carboidrati, cofattori è fotosintesi. Che cosa è un "piatto" di sostanze vitali per l'impianto è già stato sottolineato, ma sui prodotti di sintesi secondari che sono preziose sostanze medicinali (flavonoidi, alcaloidi, terpeni, polifenoli, steroidi, orgkisloty e altri), è stato detto che non una parola. Pertanto, non è esagerato dire che la fotosintesi – la chiave per la vita delle piante, animali ed esseri umani.