Fotosynteza roslin

Proces zamiany energii świetlnej na chemiczną wiązań asymilatów dzielimy na dwie wyraźne fazy:

1. Fazę Jasną

Przebiega ona w gronach chloroplastów i polega na wytwarzaniu siły asymilacyjnej czyli ATP i NADPH2. Fotony światła padając na chlorofil powodują wybicie z niego elektronu. Chlorofil przechodzi w stan wzbudzenia, a wybite elektrony, które mają zapas energii z pochłoniętych kwantów światła przechodzą przez układ przenośników, tracąc energię, która gromadzona jest w ATP (fosforylacja fotosyntetyczna).

W zależności od losu wybitych elektronów i ukł przenośników wyróżniamy 2 typy fosforylacji: cykliczną i niecykliczną. W czasie fazy jasnej zachodzi rozkład wody, wydziela się tlen, powstaje zredukowany NADPH2 – zależną bezpośrednio od światła, podczas której dochodzi do wytworzenia tzw. siły asymilacyjnej umożliwiającej zachodzenie dalszych etapów. Przemiany zachodzące w tej fazie zapisuje się uproszczonym równaniem:

12H2O + ENERGIA ŚWIETLNA + 18 ADP + 18 Pi 12(H2) + 18 ATP + 6O2

2. Fazę Ciemną

Zachodzi w stromie chloroplastów i niezależną bezpośrednio od światła, co oznacza, że odcięcie dopływu światła nie zatrzymuje od razu tej “części” fotosyntezy, dopiero wyczerpanie siły asymilacyjnej wywołuje taki skutek. W fazie ciemnej dochodzi do asymilacji CO2 i powstania związków organicznych, czyli produktów fotosyntezy, które mogą służyć jako substancje wyjściowe do dalszych przemian. W tej części fotosyntezy dochodzi do przemiany substancji. Reakcję ogólną tego procesu można przedstawić równaniem:

6CO2 + 12(H2) + 18 ATP C6H12O6 + 6H2O + 18 ADP + 18 Pi

12(H2) = 12 cząsteczek zredukowanego NADPH + H+

Praktycznie cała energia swobodna, z której korzystają układy żywe pochodzi ze słońca. Aby rośliny mogły pochłaniać kwanty światła i ich energię zamieniać na energię użyteczną biologicznie, potrzebne są cząsteczki zdolne do pochłaniania, czyli absorpcji światła. Są nimi fotoreceptory, czyli barwniki fotosyntetyczne, a wśród nich chlorofile, które są magnezoporfirynami (o czym świadczy budowa chlorofilu: w środku czterech pierścieni węglowo-azotowych, czyli pirolowych ułożonych w czworokąt położony jest atom magnezu).

W procesie świetlnym następuje pochłanianie energii świetlnej przez chlorofil, w następstwie czego tworzy się ATP, czyli fosforylacja fotosyntetyczna, a u roślin wyższych również fotoliza wody i redukcja NADP+.

W bakteriach, w których substancją redukującą jest wodór lub pewne związki, główną funkcją procesu świetlnego jest wytwarzanie ATP, natomiast redukcja NADP+ zachodzi w ciemnej reakcji enzymatycznej.
W procesie ciemnym następuje wbudowywanie CO2 do związków organicznych przy wykorzystaniu zredukowanych nukleotydów pirydynowych oraz energii zawartej w ATP.

Cechy roślin.

Organizmy samożywne – przede wszystkim rośliny zielone są organizmami, które wytwarzają substancje pokarmowe, przechwytując i magazynując energię słoneczną. Większość z nich do przeprowadzenia procesu fotosyntezy wykorzystuje zielony barwnik zwany chlorofilem.

Producenci

Organizmy, które same wytwarzają potrzebne im pożywienie, są nazywane producentami lub autotrofiami. Producenci wytwarzają pożywienie dla wszystkich organizmów w ekosystemie, stwarzając pomost, przez który energia Słońca dostaje się do biosfery.

Cykl w przyrodzie

Krążenie pierwiastków w przyrodzie określa się mianem cykli biogeochemicznych. Każdy pierwiastek lub związek chemiczny podlega charakterystycznemu dla siebie cyklowi. Do najważniejszych w ekologii należą cykle: węglowy ,azotowy, wodny, tlenowy. Energii potrzebnej do tych przemian dostarcza słońce.

Jesteś tu: Botanika

Strony: 1 2