ТРИТЕ ЕТАПА НА ФОТОСИНТЕЗАТА И ТЕХНИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ - БИОЛОГИЯ - 2025

На етапи на фотосинтеза могат да се разделят въз основа на количеството на слънчевата светлина на растението получава. Фотосинтезата е процесът, чрез който растенията и водораслите се хранят. Този процес се състои в превръщането на светлината в енергия, необходима за оцеляване.

За разлика от хората, които се нуждаят от външни агенти като животни или растения, за да оцелеят, растенията могат да създават собствена храна чрез фотосинтеза. Това е известно като автотрофно хранене.

Думата фотосинтез се състои от две думи: снимка и синтез. Снимката означава смесване на светлина и синтез. Следователно този процес буквално превръща светлината в храна. Организмите, които са способни да синтезират вещества за създаване на храна, както и растения, водорасли и някои бактерии, се наричат ​​автотрофи.

Фотосинтезата изисква светлина, въглероден диоксид и вода. Въглеродният диоксид от въздуха навлиза в листата на растението през порите, намиращи се в тях. От друга страна, водата се абсорбира от корените и се движи, докато стигне до листата и светлината се абсорбира от пигментите на листата.

По време на тези фази елементите на фотосинтезата, водата и въглеродният диоксид, навлизат в растението, а продуктите от фотосинтеза, кислород и захар, напускат растението.

Фази / етапи на фотосинтезата

Първо, енергията на светлината се абсорбира от протеини, намиращи се в хлорофила. Хлорофилът е пигмент, който присъства в тъканите на зелените растения; фотосинтезата обикновено се случва в листата, по-специално в тъканта, наречена мезофил.

Всяка клетка от мезофилната тъкан съдържа организми, наречени хлоропласти. Тези организми са проектирани да извършват фотосинтеза. Структури, наречени тилакоиди, които съдържат хлорофил, са групирани във всеки хлоропласт.

Този пигмент поглъща светлина, поради което е отговорен главно за първото взаимодействие между растението и светлината.

В листата има малки пори, наречени стомати. Те са отговорни за това, че въглеродният диоксид може да се разпространи в мезофилната тъкан и за изтичането на кислород в атмосферата. По този начин фотосинтезата протича на два етапа: светлината и тъмната фаза.

- Светлинна фаза

Светла фаза и тъмна фаза. Maulucioni, от Wikimedia Commons

Тези реакции се случват само при наличие на светлина и възникване в тилакоидната мембрана на хлоропластите. В тази фаза енергията, която идва от слънчевата светлина, се трансформира в химическа енергия. Тази енергия ще бъде използвана като бензин, за да може да събере глюкозните молекули.

Превръщането в химическа енергия се осъществява чрез две химични съединения: ATP, или молекула, която съхранява енергия, и NADPH, която носи намалени електрони. По време на този процес водните молекули се превръщат в кислорода, който намираме в околната среда.

Слънчевата енергия се преобразува в химическа енергия в комплекс от протеини, наречени фотосистема. Има две фотосистеми, и двете открити в хлоропласта. Всяка фотосистема има множество протеини, които съдържат смес от молекули и пигменти, като хлорофил и каротеноиди, за да позволят абсорбцията на слънчевата светлина.

От своя страна пигментите на фотосистемите действат като средство за канализиране на енергията, докато я преместват към реакционните центрове. Когато светлината привлича пигмент, тя предава енергия на близък пигмент. Този близък пигмент също може да предава тази енергия на някакъв друг близък пигмент и процесът се повтаря последователно.

Тези светлинни фази започват във фотосистемата II. Тук светлинната енергия се използва за разделяне на водата.

Този процес освобождава електрони, водород и кислород Електрони, заредени с енергия, се транспортират до фотосистема I, където се освобождава ATP. При кислородна фотосинтеза първият донорен електрон е вода и кислородът ще бъде създаден. Няколко донорни електрона се използват при аноксигенна фотосинтеза.

В светлинната фаза светлинната енергия се улавя и съхранява временно в химическите молекули на АТФ и НАДФХ. ATP ще бъде разграден, за да освободи енергия и NADPH ще дари своите електрони за превръщане на молекулите на въглеродния диоксид в захари.

- тъмна фаза

В тъмната фаза въглеродният диоксид от атмосферата се улавя, за да бъде модифициран, когато се добави водород към реакцията.

Така тази смес ще образува въглехидрати, които ще бъдат използвани от растението като храна. Нарича се тъмна фаза, тъй като светлината не е пряко необходима, за да се осъществи. Но въпреки че не е необходима светлина, за да се осъществят тези реакции, този процес изисква ATP и NADPH, които се създават в светлинната фаза.

Тази фаза се проявява в стромата на хлоропластите. Въглеродният диоксид навлиза във вътрешността на листата през стромите на хлоропласта. Въглеродните атоми се използват за изграждане на захари. Този процес се осъществява благодарение на ATP и NADPH, образувани в предишната реакция.

Реакции на тъмна фаза

Първо, молекулата на въглероден диоксид се комбинира с молекула на въглероден рецептор, наречена RuBP, което води до нестабилно 6-въглеродно съединение.

Веднага това съединение се разделя на две въглеродни молекули, които получават енергия от АТФ и произвеждат две молекули, наречени BPGA.

Тогава един електрон от NADPH се комбинира с всяка от BPGA молекулите за образуване на две G3P молекули.

Тези молекули G3P ще бъдат използвани за създаване на глюкоза. Някои G3P молекули също ще бъдат използвани за попълване и възстановяване на RuBP, необходими за продължаване на цикъла.

Значение на фотосинтезата

Фотосинтезата е важна, защото произвежда храна за растенията и кислород. Без фотосинтеза не би било възможно да се консумират много плодове и зеленчуци, необходими за човешката диета. Също така много животни, консумирани от хората, не биха могли да оцелеят без да се хранят с растения.

От друга страна, кислородът, произвеждан от растенията, е необходим за целия живот на Земята, включително за хората, за да оцелее. Фотосинтезата също е отговорна за поддържането на нивата на кислород и въглероден диоксид в атмосферата стабилни. Без фотосинтеза животът на Земята не би бил възможен.

Препратки

1. Open Stax. Преглед на фотосинтезата. (2012 г.). Университет Райс. Възстановено от: cnx.org.
2. Farabee, MJ. Фотосинтезата. (2007 г.). Estrella Mountain CommunityCollege. Възстановена от: 2.estrellamountain.edu.
3. „Фотосинтеза“ (2007). Енциклопедия на науката и технологиите на McGraw Hill, 10-то изд. Том 13. Възстановено от: en.wikipedia.org.
4. Въведение във фотосинтезата. (2016 г.). Кан академия. Възстановено от: khanacademy.org.
5. „Процеси на светлозависимитеРеакции“ (2016). BoundlessBiology. Възстановени от: limitless.com.
6. Berg, JM, Tymoczko, JL и Stryer, L. (2002). "Допълнителни пигментифункционални енергийниинтореакционни центрове" Биохимия. Възстановени от: ncbi.nlm.nih.gov.
7. Конинг, RE (1994) "Цикъл на Калвин". Възстановени от: plantphys.info.
8. Фотосинтеза в растенията. PhotosynthesisEducation. Възстановено от: photosynthesiseducation.com.
9. „Какво щеше да е без фотосинтеза?“, Калифорнийския университет, Санта Барбара. Възстановено от: scienceline.ucsb.edu.