Характеристика стадий фотосинтеза - Фазы фотосинтеза – описание и таблица

Вы когда-нибудь задумывались, сколько на планете живых организмов?! И ведь всем им нужно вдыхать кислород, чтобы выработать энергию и выдохнуть углекислый газ. Именно углекислый газ - основная причина такого явления, как духота в помещении. Она имеет место тогда, когда в нем находится много людей, а комната продолжительное время не проветривается. Кроме этого, ядовитыми веществами наполняют воздух производственные объекты, частный автомобильный и общественный транспорт.

24_Фотосинтез

С учетом вышесказанного возникает вполне логичный вопрос: Спасителем всех живых существ в данной ситуации выступает фотосинтез. Что такое представляет собой этот процесс и в чем его необходимость? Его результат — регулировка баланса углекислого газа и насыщение воздуха кислородом.

Известен такой процесс только представителям мира флоры, то есть растениям, поскольку происходит только в их клетках. Сам по себе фотосинтез — это чрезвычайно сложная процедура, зависящая от определенных условий и происходящий в несколько этапов.

Согласно научному определению, органические вещества в процессе фотосинтеза преобразуются в органические на клеточном уровне у автотрофных организмов за счет воздействия света солнца. Если сказать более понятным языком, фотосинтез представляет собой процесс, при котором происходит следующее:.

Практически каждое растение содержит зеленое вещество, благодаря которому оно может поглощать свет. Это вещество является не чем иным, как хлорофиллом. Его местонахождение — хлоропласты. А вот хлоропласты располагаются в стеблевой части растения и его плодах.

Но особенно распространен в природе фотосинтез листа. Поскольку последний довольно прост по своей структуре имеет относительно большую поверхность, а значит, объемы энергии, необходимой для протекания процесса-спасителя будут гораздо.

Когда свет поглощен хлорофиллом, последний пребывает в состоянии возбуждения и свои энергетические посылы передает другим органическим молекулам растения.

Наибольшее количество такой энергии достается участникам процесса фотосинтеза. Образование фотосинтеза на втором этапе не требует обязательного участия света. Он состоит в формировании химических связей с использованием ядовитого углекислого газа, образующегося из воздушных масс и воды.

Также происходит синтез множества веществ, которые обеспечивают жизнедеятельность представителей флоры. Таковыми являются крахмал, глюкоза. У растений такие органические элементы выступают источником питания для отдельных частей растения, одновременно обеспечивая нормальное протекание процессов жизнедеятельности. Такие вещества получают и представители фауны, которые употребляют растения в пищу. Человеческий же организм насыщается этими веществами через пищу, которая входит в ежедневный рацион.

Чтобы органические вещества превратились в органические, нужно обеспечить соответствующие условия фотосинтеза. Для рассматриваемого процесса необходим в первую очередь свет.

Фотосинтез — Википедия

Речь идет и об искусственном, и о солнечном свете. На природе обычно деятельность растений характеризуется интенсивностью весной и летом, то есть тогда, когда существует необходимость в поступлении большого количества солнечной энергии.

Чего не скажешь об осенней поре, когда света все меньше, день все короче. В результате листва желтеет, а потом и вовсе опадает. Но как только заблестят первые весенние лучики солнца, взойдет зеленая травка, тут же возобновят свою деятельность хлорофиллы, и начнется активная выработка кислорода и других питательных веществ, которые носят жизненно важный характер.

Условия фотосинтеза включают не только наличие освещенности. Влаги тоже должно быть достаточно. Ведь растение сперва поглощает влагу, а потом начинается реакция с участием солнечной энергии. Результатом такого процесса и являются продукты питания растений.

Только при наличии зеленого вещества происходит фотосинтез. Что такое хлорофиллы, мы уже рассказывали выше. Они выступают неким проводником между светом или солнечной энергией и самим растением, обеспечивая надлежащее протекание их жизни и деятельности. Зеленые вещества обладают способностью поглощения множества солнечных лучей. Немалую роль играет и кислород. Значит, из 20 м 3 воздуха можно получить 6 м 3 кислоты. Именно последнее вещество - основной исходный материал для глюкозы, которая, в свою очередь, является веществом, необходимым для жизнедеятельности.

Световая стадия фотосинтеза имеет еще одно название — фотохимическая. Основными участниками на этом этапе являются:. С первой составляющей все понятно, это солнечный свет. А вот что представляют собой пигменты, знает не. Они бывают зелеными, желтыми, красными или синими.

Фотосинтез и его фазы (световая и темновая)

Остальным принадлежит дополняющая роль, суть которой — сбор квантов света их транспортировка к фотохимическому центру. Поскольку хлорофилл наделен способностью эффективного поглощения солнечной энергии с определенной длиной волны, были идентифицированы следующие фотохимические системы:.

Этому пигменту принадлежит основополагающая роль в создании продуктов световой стадии фотосинтеза. Ему принадлежит роль второго плана, заключающаяся в функции восполнении электронов, утраченных фотохимическим центром 1.

Достигается благодаря гидролизу жидкости. Световая энергия, поглощаемая растением, оказывает воздействие на содержащийся в нем пигменткоторый переходит из обычного состояния в состояние возбуждения.

Пигмент теряет электрон, в результате чего образуется так называемая электронная дыра. Далее молекула пигмента, которая утратила электрон, может выступать в качестве его акцептора, то есть стороной, принимающей электрон, и возвращать свою форму. Процесс разложения жидкости в фотохимическом центре светопоглощающего пигмента фотосистемы 2. При разложении воды образуются электроны, которые изначально акцептируются таким веществом, как цитохром С, и обозначаются буквой Q. Затем от цитохрома электроны попадают в цепь переносчиков и транспортируются в фотохимический центр 1 для восполнения электронной дыры, которая стала результатом проникновения квантов света и восстановительного процесса пигмента Бывают случаи, когда такая молекула получает обратно электрон, идентичный прежнему.

Это приведет к выделению энергии света в виде тепла. Но практически всегда электрон, имеющий отрицательный заряд, соединяется со специальными железосерными белками и переносится по одной из цепей к пигменту либо попадает в другую цепь переносчиков и воссоединяется с постоянным акцептором. При первом варианте имеет место циклическая транспортировка электрона замкнутого типа, при втором — нециклическая.

Оба процесса попадают на первой стадии фотосинтеза под катализацию одной и той же цепью переносчиков электронов. Фосфорилирование циклическое называется еще фотосинтетическим. В результате такого процесса образуются молекулы АТФ. В основе такой транспортировки лежит возвращение через несколько последовательных этапов электронов в возбужденном состоянии на пигментв результате чего высвобождается энергия, принимающая участие в работе фосфорилирующей ферментной системы с целью дальнейшей аккумуляции в фосфатных связях АТФ.

То есть энергия не рассеивается. Фосфорилирование циклическое представляет собой первичную реакцию фотосинтеза, в основе которой технология образования химической энергии на мембранных поверхностях тилактоидов хлоропластов благодаря использованию энергии солнечных лучей. Без фотосинтетического фосфорилирования реакции ассимиляции в темновой фазе фотосинтеза невозможны.

В итоге электроны, которые потеряли пигментвосполняются благодаря электронам воды, которая разлагается под световыми лучами в фотосистеме 2. Нециклический путь электронов, протекание которого также подразумевает световой фотосинтез, осуществляется посредством взаимодействия обеих фотосистем между собой, связывает их электронно-транспортные цепи.

Световая энергия направляет поток электронов обратно. При транспортировке от фотохимического центра 1 к центру 2 электроны теряют часть своей энергии в связи с аккумуляцией в качестве протонного потенциала на мембранной поверхности тилактоидов. В темновой фазе фотосинтеза процесс создания потенциала протонного типа в транспортировочной цепи электрона и его эксплуатация для образования АТФ в хлоропластах практически полностью идентичен с таким же процессом в митохондриях.

Но особенности все же присутствуют. Тилактоидами в данной ситуации выступают митохондрии вывернутые на изнаночную сторону. Это и является главной причиной того, что электроны и протоны движутся через мембрану в противоположном направлении относительно течения переноса в мембране митохондриальной. Электроны транспортируются к наружной стороне, а протоны накапливаются во внутренней части матрикса тилактоидного.

Последний принимает только положительный заряд, а наружная мембрана тилактоида — отрицательный. Из этого следует, что путь градиента протонного типа противоположен его пути в митохондриях. Третьей особенностью является наличие в тилактоидной цепи только двух участков сопряжения и как следствие соотношение молекулы АТФ к протонам равняется 1: На первой стадии фотосинтез является взаимодействием световой энергии искусственной и неискусственной с растением.

Реагируют на лучи зеленые вещества — хлорофиллы, большая часть которых содержится в листьях. Эти продукты необходимы для протекания темновых реакций. Следовательно, световая стадия — обязательный процесс, без которого не состоится вторая стадия - темновая. Темновой фотосинтез и его реакции представляют собой процедуру углекислоты в вещества органического происхождения с получением углеводов.

Осуществление таких реакций происходит в строме хлоропласта и активное участие в них принимают продукты первой стадии фотосинтеза — световой. В основе механизма темновой стадии фотосинтеза положен процесс ассимиляции диоксида углерода еще называется фотохимическим карбоксилированием, циклом Кальвинакоторый характеризуется цикличностью.

Состоит из трех фаз:. Рибулофосфат — сахар с пятью атомами углерода - поддается процедуре фосфорилирования за счет АТФ, в результате чего образуется рибулозодифосфат, который далее подвергается карбоксилированию благодаря соединению с СО 2 продуктом с шестью углеродами, которые мгновенно разлагаются при взаимодействии с молекулой воды, создавая две молекулярные частицы кислоты фосфоглицериновой. Потом эта кислота проходит курс полного восстановления при осуществлении ферментативной реакции, для которой обязательно присутствие АТФ и НАДФ с образованием сахара с тремя углеродами — трехуглеродного сахара, триоза или альдегида фосфоглицеринового.

Когда два таких триоза конденсируются, получается молекула гексозы, которая может стать составной частью молекулы крахмала и отлаживаться про запас. Эта фаза завершается тем, что во время процесса фотосинтеза происходит поглощение одной молекулы СО 2 использование трех молекул АТФ и четырех атомов Н. Гексозофосфат поддается реакциям пентозофосфатного цикла, в результате чего происходит регенерация рибулозофосфата, который может вновь воссоединиться с другой молекулой углеродной кислоты.

Реакции карбоксилирования, восстановления, регенерации нельзя назвать специфическими исключительно для клетки, в которой протекает фотосинтез.



COPYRIGHT © 2016-2017 www.caravantver.ru