שתף:
3 שלבי הפוטוסינתזה ומאפייניה
ה שלבי הפוטוסינתזה הם יכולים להיות מחולקים בהתאם לכמות השמש שקיבל המפעל. פוטוסינתזה היא תהליך שבו צמחים אצות האכלה. תהליך זה מורכב מהפיכת האור לאנרגיה, הנחוצה להישרדות.
שלא כמו בני אדם הזקוקים סוכנים חיצוניים כגון בעלי חיים או ירקות כדי לשרוד, צמחים יכולים ליצור מזון משלהם באמצעות פוטוסינתזה.
המילה פוטוסינתזה מורכבת משתי מילים: צילום וסינתזה. צילום פירושו תערובת אור וסינתזה. לכן, תהליך זה מורכב פשוטו כמשמעו בהמרת אור לתוך מזון. אורגניזמים המסוגלים לייצר חומרים ליצירת מזון, כמו גם צמחים, אצות וחיידקים מסוימים, נקראים אוטוטרופים.
פוטוסינתזה דורש אור, פחמן דו חמצני ומים כדי להיעשות. דו תחמוצת הפחמן באוויר נכנס לעלים של הצמח תודה על הנקבוביות שנמצאו בהם. מאידך גיסא, המים נספגים בשורשים ובמהלכים עד להגיע לעלים והאור נספג בפיגמנטים של העלים.
במהלך השלבים האלה, אלמנטים של פוטוסינתזה, מים ופחמן דו חמצני, להזין את הצמח ואת המוצרים של פוטוסינתזה, חמצן וסוכר, לעזוב את הצמח.
שלבים / שלבים של פוטוסינתזה
ראשית, האנרגיה של האור נספגת על ידי חלבונים שנמצאו בכלורופיל. כלורופיל הוא פיגמנט כי הוא נוכח ברקמות של צמחים ירוקים; בדרך כלל פוטוסינתזה מתרחשת עלים, במיוחד הרקמה הנקראת mesophyll.
כל תא של רקמת mesophyll מכיל אורגניזמים הנקראים chloroplasts. אורגניזמים אלה נועדו לבצע פוטוסינתזה. בכל chloroplast, מבנים הנקראים thylacoids מקובצים, אשר מכילים כלורופיל.
פיגמנט זה סופג אור, ולכן הוא אחראי העיקרי על האינטראקציה הראשונה בין הצמח לבין האור
בעלים יש נקבוביות קטנות הנקראות סטומאטה. הם אחראים להפיכת פחמן דו חמצני להתפשט בתוך הרקמה mesophilic וחמצן כדי להימלט לתוך האטמוספרה. כך, הפוטוסינתזה מתרחשת בשני שלבים: שלב האור והשלב האפל.
שלב זוהר
תגובות אלה מתרחשות רק כאשר יש אור האור מתרחש בתוך קרום thylakoid של chloroplasts. בשלב זה, האנרגיה שמגיעה מאור השמש הופכת לאנרגיה כימית. אנרגיה זו תשמש כבנזין להרכבת מולקולות הגלוקוז.
הטרנספורמציה לאנרגיה כימית מתרחשת באמצעות שני תרכובות כימיות: ATP, או מולקולת חיסכון באנרגיה, ו- NADPH, המוביל את האלקטרונים המופחתים. בתהליך זה הופכים מולקולות המים לחמצן שאנו מוצאים בסביבה.
אנרגיית השמש מומרת לאנרגיה כימית במכלול חלבון הנקרא Photystem. ישנן שתי תמונות, שניהם נמצא בתוך chloroplast. לכל מערכת צילום יש חלבונים מרובים המכילים תערובת של מולקולות ופיגמנטים כגון כלורופיל וקרוטנואידים, המאפשרים לספוג אור שמש.
בתורו, את הפיגמנטים של photosystems לפעול ככלי לתעל אנרגיה, שכן הם מעבירים אותו למרכזי התגובה. כאשר האור מושך פיגמנט, הוא מעביר אנרגיה פיגמנט סמוך. זה קרוב פיגמנט יכול גם להעביר את האנרגיה כדי פיגמנט אחר בקרבת מקום ולכן התהליך חוזר על עצמו ברציפות.
אלה השלבים האור להתחיל ב photosystem II. כאן, האנרגיה הקלה משמשת לחלק את המים.
תהליך זה משחרר אלקטרונים, מימן וחמצן, ואלקטרונים המופקדים באנרגיה מועברים לתצלומי I, שבהם משוחררים ה- ATP. ב פוטוסינתזה חמצן הראשון אלקטרונים התורם הוא מים החמצן שנוצר יהיה בזבוז. כמה אלקטרונים התורם משמשים פוטוסינתזה anoxigenic.
בשלב האור, אנרגיית האור נתפסת ומאוחסנת באופן זמני במולקולות הכימיות של ה- ATP ו- NADPH. ATP ישבור לשחרור אנרגיה NADPH יתרום האלקטרונים שלה להמיר פחמן דו חמצני מולקולות לתוך סוכרים.
שלב אפל
בשלב חשוך, פחמן דו חמצני מן האטמוספירה הוא שנתפסו להיות שונה כאשר מימן הוא הוסיף לתגובה.
לכן, תערובת זו תיצור פחמימות אשר ישמשו את הצמח כמזון. זה נקרא השלב החשוך כי האור אינו נחוץ באופן ישיר כדי שזה יתקיים. אבל למרות האור אינו הכרחי עבור תגובות אלה להתרחש, תהליך זה דורש את ATP ו NADPH שנוצרו בשלב האור.
שלב זה מתרחש stroma של chloroplasts. פחמן דו חמצני נכנס הפנים של העלים דרך stroma של chloroplast. אטומי פחמן משמשים לבניית סוכרים. תהליך זה מתבצע הודות ATP ו NADPH התגבשה התגובה הקודמת.
תגובות של השלב האפל
ראשית, מולקולה של פחמן דו חמצני משולב עם מולקולת קולטן פחמן בשם RuBP, וכתוצאה מכך תרכובת 6-פחמן יציב.
מיד מתחם זה מחולק לשני מולקולות פחמן שמקבלים אנרגיה ATP לייצר שתי מולקולות בשם BPGA.
לאחר מכן, אלקטרון NADPH משולב עם כל מולקולות BPGA כדי ליצור שתי מולקולות G3P.
מולקולות G3P אלה ישמשו ליצירת גלוקוז. כמה מולקולות G3P גם ישמשו כדי לחדש ולשחזר RuBP, הכרחי עבור מחזור להמשיך.
חשיבותה של הפוטוסינתזה
פוטוסינתזה חשובה משום שהיא מייצרת מזון לצמחים ולחמצן. ללא פוטוסינתזה, זה לא יהיה אפשרי לצרוך פירות וירקות רבים הדרושים לתזונה של בני אדם. כמו כן, בעלי חיים רבים לצרוך בני אדם לא יכלו לשרוד בלי להאכיל על הצמחים.
מצד שני, החמצן המיוצר על ידי צמחים הוא הכרחי, כך שכל החיים על כדור הארץ, כולל בני אדם, יכולים לשרוד. פוטוסינתזה אחראית גם לשמירה על רמות יציבות של חמצן ופחמן דו חמצני באטמוספרה. ללא פוטוסינתזה, החיים על פני כדור הארץ לא יהיו אפשריים.
הפניות
- פתח את סטקס. סקירה כללית של פוטוסינתזה. (2012). אוניברסיטת רייס. מקור: cnx.org.
- פאראבי, מיג'יי. פוטוסינתזה. (2007). מכללת אסטרלה. מקור: 2.estrellamountain.edu.
- "פוטוסינתזה" (2007). מקגרו היל אנציקלופדיה של מדע וטכנולוגיה, 10th ed. כרך 13. מקור: en.wikipedia.org.
- מבוא לפוטוסינתזה. (2016). KhanAcademy מקור: khanacademy.org.
- "תהליכים של Light-DependentReactions" (2016). ביולוגיה חסרת גבולות שוחזר מYou boundless.com.
- ברג, ג 'יי מ', טימושקו, ג 'יל, ו Stryer, L. (2002). "ביצועי עזר בתחום הביוכימיה". מקור: ncbi.nlm.nih.gov.
- קונינג, R.E (1994) "קלווין מחזור". מקור: plantphys.info.
- פוטוסינתזה בצמחים. הפוטוסינתזה. מקור: photosynthesiseducation.com.
- "מה קרה? ""לא, לא היתה שום פוטוסינתזה?" אוניברסיטת קליפורניה, סנטה ברברה. מקור: scienceline.ucsb.edu.