فتوسنتز - آنچه در آن است؟ مرحله از فتوسنتز است. شرایط استفاده از فتوسنتز

آیا تا کنون فکر چه مقدار جهان موجودات زنده! و از آنجایی که همه آنها نیاز به نفس کشیدن اکسیژن برای توسعه انرژی و بازدم دی اکسید کربن. یعنی دی اکسید کربن - علت اصلی این پدیده، به عنوان اتاق گرفتگی. این زمانی اتفاق می افتد است که بسیاری از مردم وجود دارد، و اتاق را برای یک مدت زمان طولانی است پخش نشده است. علاوه بر این، مواد سمی پر کردن امکانات هوایی، ماشین شخصی و حمل و نقل عمومی.

با در نظر گرفتن موارد فوق، یک سوال منطقی وجود دارد: چگونه ما تا به حال هنوز خفه نمی کند، اگر تمام زندگی منبع دی اکسید کربن سمی است؟ نجات دهنده تمام موجودات زنده در این وضعیت به عنوان فتوسنتز عمل می کند. چه روند است و آنچه ضرورت آن است؟

نتیجه آن - تعادل از دی اکسید کربن و میزان اشباع اکسیژن از هوا می باشد. این فرایند تنها به نمایندگان فلور جهان شناخته می شود، گیاهان وجود دارد، به عنوان تنها در سلول های خود اتفاق می افتد.

فتوسنتز خود را - یک روش بسیار پیچیده، بسته به شرایط خاص، و می گیرد در چند مرحله است.

تعریف

با توجه به تعریف علمی، مواد آلی در این دوره از فتوسنتز به آلی در سطح سلولی تبدیل می شود، موجودات اتوتروف با توجه به قرار گرفتن در معرض نور خورشید است.

گفتن این زبان قابل فهم تر، فتوسنتز فرآیندی که در آن موارد زیر رخ است:

1. این گیاه با رطوبت اشباع. منبع رطوبت ممکن است آب یا از خاک هوای گرمسیری و مرطوب است.
2. آن رخ می دهد واکنش کلروفیل (ماده خاص است که در کارخانه موجود) اثر انرژی خورشیدی است.
3. آموزش و پرورش مواد غذایی گیاهان ضروری است که آنها خود به خود تولید قادر به راه هتروتروف، در حالی که آنها خود را تولید کننده آن می باشد. به عبارت دیگر، گیاهان با این واقعیت است که آنها خودشان تولید تغذیه می کند. این نتیجه فتوسنتز است.

گام اول

در واقع، هر گیاه حاوی مواد سبز، که توسط آن می توانید نور را جذب. این ماده بیش از یک کلروفیل است. محل آن - کلروپلاست. اما کلروپلاست در ساقه گیاه و میوه آن واقع شده است. اما به ویژه در فتوسنتز برگ طبیعت رایج است. از سال دوم کاملا ساده در ساختار آن است و دارای یک سطح نسبتا بزرگ، که بدان معنی است که حجم انرژی لازم برای وقوع ناجی از روند بسیار بیشتر خواهد بود.

وقتی که نور توسط کلروفیل جذب می شود، دومی در حالت هیجان، و وعده انرژی خود را به دیگر مولکول های آلی از گیاه منتقل می شود. بیشترین تعداد از این انرژی می رود روند شرکت کنندگان فتوسنتز است.

گام دوم

آموزش و پرورش فتوسنتز در مرحله دوم به شرکت جهان نیاز ندارد. این در شکل گیری پیوندهای شیمیایی با استفاده از دی اکسید کربن سمی تولید شده از آب و توده هوا تشکیل شده است. همچنین سنتز این مجموعه ای از مواد که ارائه توانایی برای زندگی گیاهان. این نشاسته، گلوکز هستند.

در گیاهان مانند عناصر آلی به عنوان منبع قدرت برای قطعات منحصر به فرد از گیاه عمل می کنند، در حالی که ارائه دوره عادی از فرآیندهای حیاتی است. این مواد به جانوران، که استفاده از گیاهان برای غذا تولید و. بدن انسان با این مواد از طریق مواد غذایی است که در رژیم غذایی روزانه گنجانده اشباع شده است.

چه؟ از کجا؟ چه وقت؟

به ماده آلی در آلی تبدیل شده است، به ارائه شرایط مناسب برای فتوسنتز ضروری است. برای این فرایند در وهله اول نور لازم است. ما در حال صحبت کردن در مورد مصنوعی، و نور خورشید. طبیعت معمولا فعالیت گیاه با شدت بهار و تابستان، این است که، زمانی که نیاز به دریافت مقدار زیادی از انرژی خورشیدی وجود دارد مشخص می شود. می توانید در مورد منافذ پاییز، زمانی که چراغ کمتر، روز کوتاه تر نمی شود گفت. در نتیجه، برگها زرد و سپس به طور کامل سقوط کردن. اما به محض اولین اشعه بهار درخشش خورشید، افزایش چمن سبز بلافاصله از سرگیری فعالیت کلروفیل آن، و توسعه فعال اکسیژن و مواد مغذی دیگر، که ماهیت حیاتی آغاز خواهد شد.

شرایط فتوسنتز نه تنها شامل حضور نور محیط. رطوبت نیز باید به اندازه کافی باشد. پس از همه، اولین گیاه جذب رطوبت، و پس از آن واکنش با انرژی خورشیدی شروع می شود. نتیجه این فرآیند و محصولات تغذیه گیاه می باشد.

تنها در صورتی است فتوسنتز ماده سبز وجود دارد. کلروفیل است، که ما در بالا ذکر شده است. آنها از نوع هادی بین نور و یا انرژی خورشیدی و خود گیاه هستند، اطمینان البته مناسب از زندگی و فعالیت های خود را. مواد سبز دارای نور خورشید جذب ظرفیت کثرت.

این نقش و اکسیژن مهمی ایفا می کند. برای فرایند فتوسنتز موفق بود، گیاهان آن را بسیار نیاز دارند، چرا که ترکیب آن شامل تنها 0.03٪ دی اکسید کربن. از این رو از 20 000 متر ^{3 از} هوا می تواند 6 متر ³ اسید است. خوراک اولیه برای گلوکز، که به نوبه خود، یک ماده لازم برای زندگی است - این عنصر دوم است.

دو مرحله از فتوسنتز وجود دارد. اولین بار است که نور نامیده می شود، و دوم - تاریکی.

چه ساز و مرحله نور نفوذ

فتوشیمیایی - مرحله نور فتوسنتز نام دیگری است. شرکت کنندگان اصلی در این مرحله عبارتند از:

• انرژی خورشیدی؛
• رنگدانه های مختلف است.

با جزء اول روشن، آن نور خورشید است. اما چه هستند رنگدانه انجام هر یک از نمی دانم. آنها به رنگ سبز، زرد، قرمز و یا آبی است. برای شامل گروه کلروفیل سبز "A" و "B" به رنگ زرد و قرمز / آبی - phycobilins است. فعالیت فتوشیمیایی تنها کلروفیل نمایشگاه در میان شرکت کنندگان در این مرحله از فرآیند "A". بقیه متعلق به نقش مکمل، که جوهر آن - مجموعه ای از کوانتوم های نور و حمل و نقل خود را به مرکز فتوشیمیایی.

از آنجا که کلروفیل وقف با ظرفیت جذب کارآمد از انرژی خورشیدی با طول موج خاص زیر سیستم های فتوشیمیایی شناسایی شده اند:

- مرکز فتوشیمیایی 1 (سبز ماده "A" گروه) - موجود در 700 رنگدانه اشعه جذب نور که طول حدود 700 نانومتر است. این رنگدانه متعلق به نقش اساسی در ایجاد محصولات از مرحله نور فتوسنتز.

- فتوشیمیایی مرکز 2 (سبز گروه ماده "B") - بخشی از رنگدانه 680 گنجانده شده است که اشعه های نور از 680 نانومتر در طول جذب می کند. او صاحب بازیگر نقش اول مرد، که شامل پر کردن توابع الکترون مرکز فتوشیمیایی 1. این است که از طریق مایع هیدرولیز به دست آورد از دست داد.

در 350- 400 مولکولهای رنگدانه ها که شار نور متمرکز در فتوسیستم 1 و 2 فقط یک مولکول از رنگدانه است که photochemically فعال - کلروفیل گروه "A".

چه خبر است؟

1. انرژی نور جذب شده توسط گیاه، دارای یک اثر بر روی رنگدانه های موجود در آن 700، که از حالت عادی به حالت تحریک می گذرد. رنگدانه از دست می دهد یک الکترون، و در نتیجه یک سوراخ به اصطلاح الکترون میباشد. علاوه بر این، مولکول رنگدانه است که یک الکترون از دست داده، ممکن است عمل به عنوان پذیرنده آن، یعنی، حزب الکترون می پذیرد، و به شکل بازگشت.

2. روند تجزیه فتوشیمیایی از مایع در مرکز جذب نور رنگدانه 680 فتوسیستم 2. پس از تجزیه آب الکترون تشکیل شده که در اصل هستند مواد مانند C550 سیتوکروم را پذیرفته، و مشخص شده توسط نامه س سپس با الکترون سیتوکروم را وارد کنید حامل مدار و برای فتوشیمیایی به مرکز 1 حمل و نقل پر کردن حفره های الکترونیکی، که در نتیجه از نفوذ نور کوانتومی و فرآیند بازیابی از رنگدانه 700 است.

مواقعی وجود دارد که یک مولکول می شود تماس الکترونی یکسان باقی مانده است. این به انزوا از انرژی نور را به صورت گرما منجر شود. اما تقریبا همیشه یک الکترون دارای بار منفی، همراه با پروتئین آهن-گوگرد ویژه است و در یکی از زنجیر یا به رنگدانه 700 افتد را به مدار بردار دیگری انجام و پیوست با پذیرنده ثابت است.

وی در ادامه اول، یک انتقال الکترون نوع بسته حلقوی، در دوم وجود دارد - چرخه ای.

هر دو فرآیند در مرحله اول فتوسنتز تحت تسریع همان زنجیره ای از حامل الکترون قرار می گیرند. اما باید توجه داشت که برای نوع photophosphorylation حلقوی شروع و پایان به طور همزمان حمل و نقل یک نقطه کلروفیل، در حالی که زمانی که انتقال حلقوی شامل حمل و نقل ماده سبز گروه "B" به کلروفیل "A".

ویژگی های حمل و نقل حلقوی

فسفوریلاسیون حلقوی نیز فتوسنتز نامیده می شود. به عنوان یک نتیجه از این فرایند تولید مولکول ATP. بر اساس این حمل و نقل بازگشت پس از چند مرحله پی در پی در حالت برانگیخته الکترونی بر روی رنگدانه 700، به موجب آن انرژی آزاد شده است، بخش دریافت در سیستم آنزیم phosphorylating به تجمع بیشتر در اوراق قرضه فسفات ATP است. است که، انرژی تلف نمی کند.

فسفوریلاسیون چرخهای اولین واکنش فتوسنتز است، بر اساس تشکیل در انرژی فن آوری شیمیایی در کلروپلاست tilaktoidov سطوح ممبران با استفاده از انرژی نور خورشید است.

بدون واکنش فسفوریلاسیون فتوسنتز جذب آن ها در مرحله تاریکی فتوسنتز غیر ممکن است.

تفاوت های ظریف حمل و نقل نوع noncyclic

فرآیند شامل در دوره نقاهت NADP + و NADPH تشکیل N *. این مکانیسم در بر انتقال الکترون فردوکسین واکنش کاهش آن و انتقال پس از آن به NADP + با کاهش بیشتر به NADP * H. بر اساس

در نتیجه، الکترونها که رنگدانه 700 از دست داده اند، الکترون ها از طریق آب است که توسط اشعه های نور در فتوسیستم 2 تجزیه پر شده است.

مسیر بدون دور از الکترون که جریان همچنین نشان میدهد فتوسنتز نور است که توسط واکنش با هم دو photosystems انجام شده، آنها زنجیره الکترون حمل و نقل متصل می شود. الکترون انرژی نور هدایت جریان است. در طول حمل و نقل از مرکز فتوشیمیایی: از 1 به 2 مرکز الکترون بخشی از انرژی خود را از دست به دلیل تجمع به عنوان پتانسیل پروتون در tilaktoidov سطح غشا.

در مرحله تاریک فرایند فتوسنتز ایجاد یک پتانسیل پروتون از نوع در زنجیره انتقال الکترون، و عملیات برای تشکیل ATP در کلروپلاست تقریبا با همان روند در میتوکندری یکسان است. اما ویژگی های هنوز وجود دارند. Tilaktoidami در این وضعیت هستند پیچ و تاب و میتوکندری در طرف اشتباه. این دلیل اصلی است که الکترونها و پروتونها از طریق غشاء در جهت مخالف نسبت به جریان انتقال در غشای میتوکندری حرکت است. الکترونها به خارج حمل و نقل، و پروتون ها در داخل کشور، tilaktoidnogo ماتریس انباشته شده است. تاریخ و زمان آخرین طول می کشد تنها یک بار مثبت و tilaktoida غشای خارجی - منفی است. از این که آن را زیر راه پروتون نوع شیب مخالف راه خود را به میتوکندری است.

یکی دیگر از ویژگی pH بالا به پتانسیل پروتون است.

ویژگی سوم حضور تنها دو زنجیره tilaktoidnoy سایت های صرف و نحو و به عنوان یک نتیجه نسبت مولکول ATP به پروتون برابر است با 1: 3.

نتیجه

در مرحله اول از فتوسنتز تعامل انرژی نور (neiskusstvennoy مصنوعی و) از این گیاه است. واکنش نشان می دهند به اشعه از ماده سبز - کلروفیل، که بسیاری از آنها در برگها موجود است.

تشکیل ATP و NADP * H - نتیجه چنین واکنش. این محصولات برای وقوع واکنش های تاریک لازم است. در نتیجه، مرحله نور - فرآیند اتصال، که بدون آن خواهد بود که مرحله دوم - تاریکی.

مرحله تیره: ماهیت و خصوصیات

فتوسنتز تیره و واکنش آن کربن دی اکسید روش ماده آلی برای به دست آوردن کربوهیدرات. پیاده سازی این واکنش در استرومای کلروپلاست رخ می دهد و مشارکت فعال از محصولات را به اولین گام فتوسنتز - نور است.

در مرحله تاریک بر اساس مکانیسم فتوسنتز بر روند جذب دی اکسید کربن ، است که توسط دوره ای مشخص (همچنین کربوکسیلاسیون فتوشیمیایی، چرخه کالوین نامیده می شود). آن را از سه فاز شامل:

1. کربناته - الحاق CO _2.
2. فاز ترمیمی.
3. فاز ribulozodifosfat بازسازی.

Ribulofosfat - قند با پنج اتم کربن - خود را به این روش از فسفوریلاسیون آشنایی در هزینه ATP، در نتیجه تولید ribulozodifosfat است که بیشتر به کربوکسیلاسیون توسط اتصال به کالا CO ₂ با شش کربن، که بلافاصله با واکنش با مولکول آب تجزیه می شود در معرض، ایجاد دو گونه های مولکولی phosphoglyceric اسید . سپس اسید تحت ترمیم کامل در اجرای واکنش های آنزیمی که نیازمند حضور ATP و NADP به شکل یک قند سه کربنه - قند سه کربنی، triose یا phosphoglyceraldehyde آلدهید. هنگامی که دو جمله triose مولکول هگزوز تغلیظ شده به دست آمده است، که می تواند بخشی از مولکول نشاسته و ذخیره دیباگ.

این مرحله به پایان می رسد با این واقعیت که در طول فرایند فتوسنتز، توسط یک مولکول CO ₂ و با استفاده از سه مولکول ATP و چهار اتم H Geksozofosfat متمایل به واکنش از چرخه پنتوز فسفات، و در نتیجه ribulozofosfata بازسازی است که می تواند با مولکول های دیگری از دی اکسید کربن پیوست جذب می شود.

واکنش کربوکسیلاسیون، بهبود، بازسازی نمی تواند صرفا برای سلول های خاص که در آن فتوسنتز می گیرد در نظر گرفته. چه فرآیندهای جریان "لباس"، بیش از حد، نمی توان گفت، چرا که هنوز هم یک تفاوت وجود دارد - زمانی که روند بهبود با استفاده از NADPH + H به جای NAD + H.

الحاق CO ₂ ribulozodifosfat تحت تجزیه، فراهم می کند که ribulozodifosfatkarboksilaza. محصول واکنش 3-phosphoglycerate است، دوره نقاهت در هزینه NADPH و ATP * H2 به گلیسرآلدهید 3-فسفات. فرایند کاهش است گلیسرآلدهید 3-فسفات دهیدروژناز کاتالیز. در حالت دوم به راحتی به دیهیدروکسی استون فسفات تبدیل می شود. fruktozobisfosfata شکل گیری است. بخشی از مولکول های آن در ribulozodifosfat روند بازسازی درگیر، بسته شدن چرخه، و بخش دوم عمل است برای ایجاد یک کربوهیدرات ذخیره در سلولهای فتوسنتزی، به عنوان مثال از آن است که فتوسنتز از کربوهیدرات.

انرژی نور برای فسفوریلاسیون و سنتز مواد آلی مورد نیاز است، و انرژی اکسیداسیون مواد آلی برای فسفوریلاسیون اکسیداتیو مورد نیاز است. به همین دلیل است که پوشش گیاهی زندگی را به حیوانات و دیگر موجودات هتروتروف فراهم می کند.

فتوسنتز در سلول های گیاهی می گیرد در این راه. محصولات خود را کربوهیدرات لازم برای ایجاد انواع اسکلت کربنی مواد از گیاهان از جهان که منشاء آلی هستند.

مواد نیتروژن آلی که در موجودات فتوسنتز نوع با کاهش نیترات معدنی و سولفور جذب - به دلیل کاهش سولفاتها به گروه های سولفیدریل از اسیدهای آمینه است. فراهم می کند تشکیل پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، کربوهیدرات، عنوان کوفاکتور فتوسنتز است. چه "گرامافون" از مواد است حیاتی برای گیاه در حال حاضر مورد توجه بوده است، اما در مورد محصولات سنتز ثانویه که مواد با ارزش دارویی (فلاونوئیدها، آلکالوئیدها، ترپن ها، پلی، استروئیدها، orgkisloty و دیگران) هستند، نه یک کلمه گفته شد. بنابراین، بدون اغراق بگویم که فتوسنتز - کلید زندگی گیاهان، حیوانات و انسان است.