Fotosintezė
Gyvų daržovių ląstelių, tokių kaip cukraus ir krakmolo, susidarymas nuo neorganinių - nuo CO2 ir vandens - su šviesos energijos energija absorbuojamas augalų pigmentų energiją. Tai yra maisto gamybos procesas, iš kurio priklauso visos gyvosios būtybės - augalai, gyvūnai ir žmogus. Visuose sausumos augaluose ir daugelyje vandens fotosintezės metu atleidžiamas deguonis. Tačiau kai kurie organizmai pasižymi kitų tipų fotosintezės, einančių be deguonies pasirinkimo. Pagrindinė fotosintezės reakcija, kuri ateina su deguonies išlaisvinimu, gali būti parašyta tokia forma:

Organinės medžiagos apima visus anglies junginius su jo oksidais ir nitridais. Didžiausiu kiekiu tokios organinės medžiagos, pvz., Angliavandenių (daugiausia cukraus ir krakmolo), susidaro fotosintezės (daugiausia baltymų) ir, galiausiai, riebalų rūgštys (kuri, kartu su glyceluchosfatu, yra medžiaga šaudymo sintezei). Iš neorganinių medžiagų, skirtų visų šių junginių, vandens (H2O) ir anglies dioksido sintezei (CO2). Be aminorūgščių reikia, be azoto ir sieros. Augalai gali įsisavinti šiuos elementus jų oksidų, nitrato (NO3-) ir sulfato (SO42-) arba kitose, daugiau susigrąžintos formos, pavyzdžiui, amoniako (NH3) arba vandenilio sulfide (vandenilio sulfido H2S). Organinių junginių sudėtis taip pat gali būti įtraukta į fotosintezę, fosforo (augalai sugeria jį fosfato pavidalu) ir metalo jonų - geležies ir magnio. Manganas ir kai kurie kiti elementai taip pat yra būtini fotosintezei, bet tik pėdsakų kiekiais. Žemės augaluose visi šie neorganiniai junginiai, išskyrus CO2, ateina per šaknis. CO2 augalai gaunami iš atmosferos oro, kuriame jos vidutinė koncentracija yra 0,03%. CO2 patenka į lapus, o O2 išsiskiria nuo jų per mažų skylių epidermyje, vadinami dulkėmis. Ustijos atidarymas ir uždarymas reguliuoja specialias ląsteles - jie vadinami uždarymu - taip pat žalios ir galinčios atlikti fotosintezę. Kai šviesa patenka į uždarymo ląsteles, juose prasideda fotosintezė. Jo produktų kaupimas verčia šias ląsteles ruožas. Tuo pačiu metu plytelės skylė atidaro platesnį ir CO2 įsiskverbia į pagrindinius lapo sluoksnius, kurių ląstelės dabar gali tęsti fotosintezę. Ustian reguliuoja ir išgarina vandenį su lapais, vadinamaisiais. Transpiracija, nes dauguma vandens garų eina per šias skyles. Vandens augalai išgaunami visas jiems reikalingas maistines medžiagas nuo vandens, kuriame jie gyvena. CO2 ir bikarbonato jonų (HCO3-) taip pat yra jūros ir gėlame vandenyje. Dumbliai ir kiti vandens augalai juos tiesiogiai iš vandens. Fotosintezės šviesa atlieka ne tik katalizatoriaus, bet ir vieno iš reagentų vaidmenį. Didelė dalis šviesos energijos, naudojamos augalų fotosintezės metu, yra sustiprinta kaip cheminė potenciali energija fotosintezės produktuose. Fotosintezei, einant su deguonies išlaisvinimu, bet kokia matoma šviesa nuo violetinių (bangos ilgis yra 400 nm) iki vidutinio raudonos (700 nm). Su kai kuriais bakterijų fotosintezės tipais, nesudarant O2 išleidimo, šviesa gali būti efektyviai naudojama su didesniu bangos ilgiu, iki ilgos raudonos (900 Nm). Fotosintezės pobūdis prasidėjo šiuolaikinės chemijos kilmės metu. J. PLISLEY darbas (1772), Ya.ingenhaus (1780), J. Subleebba (1782), taip pat cheminių tyrimų A. Lavuaazier (1775, 1781) leido daryti išvadą, kad augalai konvertuoti anglies dioksidą į deguonies ir Šis procesas šviečia. Vandens vaidmuo išliko nežinomas, kol ji nurodė 1808 m. N.Shossur. Savo tiksliems eksperimentams jis matuotas sauso svorio padidėjimas augalų auginimui su žeme, taip pat nustatė absorbuojamo anglies dioksido ir pasirinkto deguonies kiekį. "Sosurur" patvirtino, kad visa anglis įtraukta į augalą į organines medžiagas, gaunamas iš anglies dioksido. Tuo pačiu metu jis nustatė, kad augalo sausosios medžiagos padidėjimas buvo didesnis už skirtumą tarp absorbuotos anglies dioksido svorio ir pasirinkto deguonies svorio. Kadangi puodelyje esantis dirvožemio svoris labai nepasikeitė, vienintelis galimas svorio padidėjimo šaltinis turėtų būti laikomas vandeniu. Tai parodė, kad vienas iš fotosintezės reagentų yra vanduo. Fotosintezės vertė kaip vienas iš energijos konversijos procesų negalėjo būti vertinamas tol, kol atsirado įžvalga cheminė energija. 1845 m. R. Maer atėjo į išvadą, kad su fotosintezėmis, šviesos energija patenka į cheminę potencialią energiją, slopinančią jos gaminiuose.

Fotosintezės vaidmuo. Bendras fotosintezės cheminių reakcijų rezultatas gali būti aprašytas kiekvienam produktui su atskira chemine lygtimi. Dėl paprasto gliukozės cukraus, lygtis yra tokia:

Lygtis rodo, kad žalioje augale dėl šviesos energijos iš šešių vandens molekulių ir šešių anglies dioksido molekulių yra suformuota viena gliukozės molekulė ir šeši deguonies molekulės. Gliukozė yra tik vienas iš daugelio angliavandenių, sintezuotų augaluose. Žemiau yra bendroji angliavandenių susidarymo su N anglies atomų formavimu molekulėje:

Kitų organinių junginių susidarymas apibūdinant lygtis nėra tokia paprasta išvaizda. Aminorūgščių sintezei reikalingi papildomi neorganiniai junginiai, pvz., Cisteinas:

Šviesos vaidmuo kaip reagentas fotosintezės procese yra lengviau įrodyti, jei mes kreipiamės į kitą cheminę reakciją, būtent deginimui. Gliukozė yra viena iš celiuliozės subvienetų, pagrindinės medienos komponento. Gliukozės degimą apibūdina ši lygtis:

Ši lygtis yra gliukozės fotosintezės lygties apeliacija, išskyrus tai, kad vietoj šviesos energijos yra daugiausia pabrėžta šiluma. Pagal energijos išsaugojimo įstatymą, jei energija yra išleista degimo metu, tada su atvirkštine reakcija, t.y. Su fotosintezu, jis turi būti absorbuojamas. Biologinis degimo analoginis - kvėpavimas, todėl kvėpavimas apibūdinamas tuo pačiu lygtimi kaip nebiologinis deginimas. Visoms gyvoms ląstelėms, išskyrus žaliųjų augalų ląsteles šviesoje, biocheminės reakcijos yra energijos šaltinis. Kvėpavimas yra pagrindinis biocheminis procesas, išleista energija, saugoma fotosintezėje, nors ilgos maisto grandinės gali būti tarp dviejų procesų. Pastovus energijos antplūdis yra būtinas bet kokiam gyvybiškai svarbioms pasireiškimui ir šviesos energijai, kad fotosintezė konvertuoja į cheminę galimą ekologiškų medžiagų energiją ir išlaisvina nemokamą deguonį, yra vienintelis svarbus pagrindinis energijos šaltinis visiems gyviems dalykams. Tuomet gyvenamosios ląstelės yra oksiduotos ("įrašyti") Šios organinės medžiagos su deguonimi, ir dalis energijos, išleistos, kai sudeginant deguonį su anglies, vandenilio, azoto ir pilka, yra slopinami naudoti įvairiuose gyvybiškai svarbios veiklos procesuose, pvz., Judėjimu ar augimu . Prisijungimas prie išvardytų elementų, deguonis sudaro jų oksidus - anglies dioksidą, vandenį, nitratą ir sulfatą. Taigi ciklas yra baigtas. Kodėl yra nemokamas deguonis, vienintelis fotosintezės šaltinis naudojamas žemėje, todėl būtina visiems gyvai? Priežastis yra jo aukštas reaktyvumas. Elektroninėje debesyje neutralaus deguonies atomo į du elektronus, mažiau nei reikalaujama labiausiai stabiliausia elektroninė konfigūracija. Todėl deguonies atomai turi tvirtai išreikštą tendenciją į dviejų papildomų elektronų įsigijimą, kuris pasiekiamas derinant (dviejų ryšių formavimas) su kitais atomais. Deguonies atomas gali sudaryti dvi obligacijas su dviem skirtingais atomais arba sudaryti dvigubą ryšį su vienu atomu. Kiekvienoje iš šių obligacijų, vienas elektronų tiekia deguonies atomą, o antrasis elektronas tiekiamas kitu atomu, dalyvaujančiu komunikacijos formavimu. Pavyzdžiui, vandens molekulėje (H2O) kiekvienas iš dviejų vandenilio atomų tiekia savo vieną elektroną, kad susidarytų jungtis su deguonimi, tokiu būdu patenkinant deguonies norą įsigyti du papildomus elektronus. CO2 molekulėje kiekvienas iš dviejų deguonies atomų sudaro dvigubą jungtį su tuo pačiu anglies atomu, turinčiais keturis privalomus elektronus. Taigi, tiek H2O, tiek CO2 ne deguonies atomu, tiek daug elektronų yra būtini stabiliai konfigūracijai. Tačiau, jei vienas su kitu yra sujungti du deguonies atomai, šių atomų elektroniniai orbitai leidžia tik vienam ryšiui. Taigi elektronų poreikis yra patenkintas tik per pusę. Todėl O2 molekulė, palyginti su CO2 ir H2O molekulių, yra mažiau stabilus ir reaktyvus. Ekologiški fotosintezės produktai, tokie kaip angliavandeniai, (CH2O) N, yra gana stabilūs, nes kiekvienas anglies atomų, vandenilio ir deguonies jis gauna tiek daug elektronų, kiek reikia, kad būtų sukurta stabiliausia konfigūracija. Fotosintezės procesas, dėl kurio susidaro angliavandeniai, konvertuoja dvi labai stabilias medžiagas, CO2 ir H2O, vienoje visiškai stabilioje (CH2O) N, ir dar vienas stabilus, O2. Didžiųjų O2 kiekių kaupimasis dėl fotosintezės atmosferoje ir jo aukštas reaktingumas lemia visuotinio oksidatoriaus vaidmenį. Kai kai kurie elementai suteikia elektronų ar vandenilio atomus, mes sakome, kad šis elementas yra oksiduojamas. Elektronų pridėjimas arba ryšių su vandeniliu su susidarymu, kaip ir anglies atomuose fotosintezės metu, vadinamas atsigavimu. Naudojant šias sąvokas, fotosintezė gali būti apibrėžiama kaip vandens oksidacija, konjugatas su anglies dioksido arba kitų neorganinių oksidų mažinimo.
Fotosintezės mechanizmas. Šviesos ir tamsūs etapai. Šiuo metu buvo nustatyta, kad fotosintezė teka į du etapus: šviesą ir tamsą. Šviesos etapas yra šviesos panaudojimo procesas padalinti vandenį; Tuo pačiu metu atleidžiamas deguonis ir susidaro turtingas junginys. Tamsus etapas apima reakcijų grupę, kurioje didelės energijos šviesos plieno gaminiai naudojami siekiant atkurti CO2 į paprastą cukrų, t.y. Anglies asimiliacijai. Todėl tamsus etapas taip pat vadinamas sintezės etapu. Terminas "tamsus etapas" reiškia tik tai, kad jo šviesa nėra tiesiogiai susijusi. Šiuolaikinės idėjos apie fotosintezės mechanizmą buvo suformuota remiantis 1930-1950 m. Prieš tai, daugelį metų mokslininkai buvo suklaidinti iš pirmo žvilgsnio, neteisinga hipotezė, pagal kurią O2 yra suformuota iš CO2, ir išlaisvintos anglies reaguoja su H2O, dėl kurių susidaro angliavandeniai. 1930-aisiais, kai paaiškėjo, kad kai kurie sieros bakterijos deguonies nesibaigė fotosintezėje, biochemikas K. Van Nilas pasiūlė, kad deguonis, išleistas fotosintezės metu ekologiškose augaluose atsiranda nuo vandens. Sieros bakterijose reakcija vyksta taip:

Vietoj O2, šie organizmai sudaro sierą. Van Nile padarė išvadą, kad visų tipų fotosintezė gali būti aprašyta lygtyje

kur X yra deguonis fotosintezėje, ateina su O2 išleidimo ir sieros į sieros bakterijų fotosintezės. Van Nile taip pat teigė, kad šis procesas apima du etapus: šviesos ir sintezės etapą. Ši hipotezė sustiprinta fiziologo R. Chill atradimas. Jis nustatė, kad sunaikintos ar iš dalies inaktyvuotos ląstelės gali vykdyti reakciją, kurioje skiriama deguonies, tačiau CO2 nėra atkurtas (jis buvo vadinamas kalno reakcija). Norint gauti šią reakciją, buvo būtina pridėti bet kokį oksidatorių agentą, galintį pritvirtinti elektronų arba vandenilio atomais, pateiktais vandens deguonimi. Vienas iš kalvų reagentų yra hinon, kuris, pritvirtinantis du vandenilio atomus, virsta dihidrochinone. Kiti kalnų reagentai buvo trivalentinis geležis (Fe3 + Ion), kuris, jungiantis vieną elektroną nuo vandens deguonies, tapo dvivalentu (Fe2 +). Tai parodė, kad vandenilio atomų perėjimas nuo deguonies vandens iki anglies gali būti atliekamas nepriklausomo elektronų ir vandenilio jonų judėjimo pavidalu. Šiuo metu nustatoma, kad elektronų perėjimas iš vieno atomo į kitą yra svarbus energijos tiekimui, o vandenilio jonai gali judėti į vandeninį tirpalą, ir, jei reikia, iš naujo iš naujo pašalinti. Kalno reakcija, kurioje šviesos energija naudojama sukelti elektronų perdavimą iš deguonies į oksidatorių (elektronų priėmėjas), buvo pirmasis demonstravimas šviesos energijos perėjimo į cheminę ir modelį šviesos stadijos fotosintezės perėjimo. Hipotezė, pagal kurią deguonies fotosintezės metu nuolat ateina iš vandens, nustatė papildomą patvirtinimą eksperimentuose, naudojant vandenį, pažymėtą sunkiu deguonies izototu (18о). Kadangi deguonies izotopai (normalūs 16o ir sunkūs 18o) jų cheminės savybės yra tokios pačios, augalai naudoja H218O kaip H216o. Paaiškėjo, kad 18O yra izoliuotame deguonyje. Kitame eksperimente, augalų LED fotosintezė su H216O ir C18O2. Tuo pat metu eksperimento pradžioje išleistas deguonis nebuvo 18o. 1950-aisiais augalų fiziologas D.Aarnon ir kiti mokslininkai įrodė, kad fotosintezė apima šviesius ir tamsius etapus. Iš augalų ląstelių buvo gautos preparatai, galintys atlikti visą šviesos etapą. Naudojant juos, tai buvo įmanoma nustatyti, kad elektronų pervedimas iš vandens į fotosintezės oksidatorių atsiranda, kuris, kaip rezultatas, tampa elektronų donoru atkurti anglies dioksidą kitame fotosintezės etape. Nikotinuclelidadenindinukleotidų fosfatas yra elektronų vežėjas. Jo oksiduota forma žymi NADF + ir atkurta (suformuota po dviejų elektronų ir vandenilio jonų) - Napchn. NADF + azoto atomas yra penkių (keturių obligacijų ir vieno teigiamo mokesčio), ir NADFECHN - trivalente (trys ryšiai). Nadf + priklauso vadinamam. Coenzymes. Bendrovės kartu su fermentais atlieka daug cheminių reakcijų į gyvų sistemų, tačiau priešingai nei fermentų pokyčiai reakcijos metu. Dauguma transformuotos šviesos energijos slopinamos šviesos fotosintezės etape, yra rezervuotas perkeliant elektronus nuo vandens iki NADF +. Gautas NPF turi elektronai nėra tokie stiprūs kaip vandens deguonis, ir gali suteikti jiems organinių junginių sintezės procesus, sukauptą energiją naudingam cheminiam darbui. Reikšmingas energijos kiekis taip pat yra padengtas kitu būdu, būtent ATP (adenozino trifosfato) forma. Jis susidaro dėl vandens atskirties nuo neorganinio jonų fosfato (HPO42-) ir organinio fosfato, adenozino informacijos fosfato (ADP) rezultatas pagal šią lygtį:

ATP - energijos turtingas ryšys, o jo formavimas yra būtina energijai tekėti iš kai kurių šaltinio. Atvirkštinėje reakcijoje, t.y. Kai ATP suskaidymas ant ADP ir fosfato, energija išleidžiama. Daugeliu atvejų ATP suteikia savo energiją kitiems cheminiams junginiams reakcijoje, kurioje vandenilis pakeičiamas fosfatu. Toliau reakcijoje cukrus (RoH) yra fosforilintas, virsta sucrofosfatu:

Sacharos fosfate, daugiau energijos yra sudaryta nei nehorsforylated cukraus, todėl jo reaktyvumas yra didesnis. ATP ir NAPFECH, suformuota (kartu su O2) šviesos stadijoje fotosintezės, tada naudojami ne angliavandenių ir kitų organinių junginių iš anglies dioksido sintezės etape.
Fotosintezės aparato įrenginys. Šviesos energija absorbuojama pigmentais (vadinamomis medžiagomis, sugeriančiomis matomus žibintus). Visi augalai, užsiimantys fotosintezėje, yra įvairių formų žalios chlorofilo pigmento, ir tikriausiai su karotinoidais, dažytos paprastai geltonos spalvos tonai. Aukštesniuose augaluose yra chlorofilo a (C55N72O5N4MG) ir chlorofilo B (C55H70O6N4MG), taip pat keturi pagrindiniai karotinoidai: B-karotinas (C40H56), liuteinas (C40H55O2), violexanthin ir neoksanthin. Tokie pigmentai suteikia platų absorbcijos matomoje šviesoje spektrą, nes kiekvienas iš jų yra "sukonfigūruotas" į spektro spektrą. Kai kurie dumbliai turi pigmentų rinkinį maždaug vienodai, tačiau daugelis jų turi pigmentų, šiek tiek skiriasi nuo jų cheminės gamtos išvardytų asmenų. Visi šie pigmentai, kaip ir visa žaliosios ląstelės fotosintezės aparatai, yra uždaryti specialiuose organeliuose, apsuptuose membranos, vadinamuoju. chloroplastai. Žalia augalų ląstelių spalva priklauso tik nuo chloroplastų; Likusios žaliųjų pigmentų ląstelių elementų nėra. Chloroplastų matmenys ir forma labai stipriai skiriasi. Tipiškas chloroplastas primena šiek tiek išlenktų agurkų dydžių. 1 μm skersmens ir ilgio maždaug. 4 μm. Didelėse žalių augalų ląstelėse, pavyzdžiui, lapo ląstelėse daugelyje sausumos rūšių, yra daug chloroplastų, ir mažų vienkelylinių dumblių, pavyzdžiui, Chloorella Pyrenoidosa turi tik vieną chloroplastą, kuris užima daugumą ląstelės.
Susipažinti su labai sudėtinga chloroplastų struktūra leidžia elektroniniam mikroskopui. Tai leidžia nustatyti daug mažesnes struktūras nei tie, kurie matomi įprastu šviesos mikroskopu. Šviesos mikroskopoje daleles negalima atskirti mažesniu 0,5 μm. Elektronų mikroskopų rezoliucija jau iki 1961 leidžiama stebėti ir tūkstantis kartų mažesnių dalelių (apie 0,5 Nm). Naudojant elektronų mikroskopą chloroplastuose, buvo atskleistos labai subtilios membranos konstrukcijos, vadinamuoju. Tyycoids. Tai yra plokšti maišeliai uždaryti aplink kraštus ir surinktas kaminuose, vadinamų santuokomis; Varžų nuotraukose atrodo kaip labai ploni blynai. Maišų viduje yra erdvė - thylacoidų ertmė, o patys surinktos tilakoidai yra panardinami į gelio panašią tirpių baltymų masę, užpildant chloroplasto vidinę erdvę ir vadinamą stroma. Stroma taip pat yra mažesnių ir plonųjų thilelidų, kurie sujungia atskiras santuokas tarpusavyje. Visos thylacoid membranos susideda iš maždaug lygių baltymų ir lipidų skaičiui. Nepriklausomai nuo to, ar jie yra surinkti į Grana, ar ne, pigmentai yra sutelkti į juos ir šviesos etapo srautus. Tamsūs scenos pajamos, kaip manoma, Stroma.
Fotosystems. Chlorofilo ir karotinoidai, panardinami į chloroplasto thylacoid membranos yra surinktos funkciniuose vienetais - fotosystems, kurių kiekviena yra apie 250 pigmentų molekulių. Photosstremo įrenginys yra toks, kad iš visų šių molekulių, galinčių sugerti šviesą, tik vienas specialiai įsikūręs chlorofilo molekulė A gali naudoti savo energiją fotocheminėse reakcijose - tai yra nuotraukų sistemos reakcinis centras. Likusios pigmentinės molekulės, sugeriančios šviesos, perduoda savo energiją reakcijos centre; Šios lengvosios molekulės vadinamos antena. Yra dviejų tipų fotosystems. "Photosystem I", specifinė chlorofilo molekulė, kuri yra reakcijos centras, turi optimalų absorbciją nuo 700 nm šviesos bangos ilgio (žyminto p700; P - pigmentas), o nuotraukų sistema II - 680 nm (P680 ). Paprastai tiek fotosystems dirba sinchroniškai ir (šviesos) nuolat, nors nuotraukų sistema galiu dirbti atskirai.
Šviesos energijos transformacija. Šio klausimo svarstymas turėtų būti pradėtas su "Photosystem II", kur šviesos energija šalinama P680 reakcijos centro. Kai "Photosystem" patenka į šią "Photosystem", jos energija sužadina P680 molekulę, o susijaudinimų pora, priklausančios šiam molekulei, yra suskirstyta į priimtiną molekulę (tikriausiai quinone), pažymėtą raide Q. Situacija Galima įsivaizduoti taip, kad elektronai, kaip aš peršokti nuo gautos šviesos "stumti" ir priverstinis sugauna juos į viršų. Jei tai nebūtų priimtinui, elektronai grįš į pradinę padėtį (reakcijos centre), o energija išleista, kai žemyn judėjimas būtų pereiti į šviesą, t.y. Išleistų fluorescencijai. Šiuo požiūriu elektronų priėmėjas gali būti vertinamas kaip fluorescencijos sklendė (taigi jo paskyrimas q, iš anglų kalbos. Išgauna gesinti).
P680 molekulė, praradusi du elektronus, oksiduoti, ir tam, kad procesas nesibaigtų tuo, jis turėtų atsigauti, t. Y.. Gaukite du elektronus iš šaltinio. Toks šaltinis tiekiamas vanduo: jis yra suskaldytas 2N + ir 1/2O2, suteikiant du elektronus į oksiduotą P680. Šis lengvas vanduo padalijimas vadinamas nuotraukų galerija. Sulenkite fermentai yra tilakoidinės membranos viduje, dėl kurių visos vandenilio jonai kaupiasi tilakoidų ertmėje. Maundariški atomai yra svarbiausias falsio fermentų cofactorius. Dviejų elektronų perėjimas iš "Photosystem" reakcijos centro į akcininką yra didėjantis "kalnuose", t.y. Didesniu energijos lygiu, ir šis liftas užtikrina šviesos energiją. Be to, "Photosystem II" elektronų pora prasideda laipsniško "nusileidimo" nuo Q adcent "į" Q Acquer "į nuotraukų sistemą I. nusileidimas vyksta elektro transportavimo grandinėje, labai panaši į organizaciją su panašia grandine Mitochondrijoje ( Taip pat žr. Metabolizmą). Jis susideda iš citochromo, baltymų, kurių sudėtyje yra geležies ir sieros, vario turinčių baltymų ir kitų komponentų. Laipsniškas elektronų nusileidimas nuo į pagyvesnės būsenos iki mažiau įjungtos konjugato su ATP sintezės nuo ADF ir neorganinio fosfato. Kaip rezultatas, šviesos energija nėra prarasta, ir yra slopinamas fosfatų obligacijose ATP, kuri gali būti naudojama medžiagų apykaitos procesuose. ATP formavimas fotosintezės metu vadinama nuotraukų fosfaieling. Tuo pačiu metu su aprašytu procesu, šviesa absorbuojama į Photosystem I. Čia jos energija taip pat naudojama dviejų elektronų atskyrimui nuo reakcijos centro (P700) ir jų perdavimo į priestatą yra geležies turintis baltymų. Iš šio atitikties per tarpinį nešiklį (taip pat baltymų su geležies) abu elektronai patenka į NADPH +, kuris tampa galėjo pritvirtinti vandenilio jonus (suformuotas per vandens fotolizę ir konservuoti tilacoids) - ir virsta NAPFEC. Kalbant apie oksiduotą P700 reakcijos centro proceso pradžioje, imasi dviejų ("nusileido") elektronas nuo "Photosystem" II, kuris grąžina jį į pradinę būseną. Bendras atsakas į šviesos etapą teka fotografuojant Photosystems I ir II gali būti atstovaujama taip:

Bendras elektronų srauto energijos derlius tuo pačiu metu yra 1 ATP molekulė ir 1 molekulė PDFN 2 elektronuose. Lyginant šių junginių energiją šviesos energiją, suteikiant jų sintezę, buvo apskaičiuota, kad fotosintezės procese yra saugoma maždaug 1/3 absorbuotos šviesos energijos. Kai kuriose fotosintezuojančiose bakterijose, "Photosystem" dirba savarankiškai. Šiuo atveju elektronų srautas yra cikliškai perkeliamas į reakcijos centrą už akcininko ir - darbo vietoje - atgal į reakcijos centrą. Šiuo atveju, vandens fotolizė ir deguonies atskyrimas neįvyksta, jis nėra suformuota, bet ATP yra sintezuojama. Toks šviesos reakcijos mechanizmas taip pat gali vykti aukštesniuose augaluose, kai NPF perteklius atsiranda ląstelėse.
Tamsos reakcijos (sintezės etapas). Organinių junginių sintezė atkuriant CO2 (taip pat nitratą ir sulfatą) taip pat vyksta chloroplastuose. ATP ir NAPFECH, tiekiamas šviesos reakcija, tekančia thylacoid membranose, tarnauti kaip sintezės reakcija su energijos ir elektronų šaltiniu. Atkūrimo CO2 yra elektronų perdavimo į CO2 rezultatas. Per šį perkėlimą kai kurios nuorodos pakeičiamos C-N, C-C ir O-N. Procesą sudaro keletas etapų, kurių kai kurie (15 ar daugiau) sudaro ciklą. Šis ciklas buvo atidarytas 1953 m. Chemikas M. Kalvin ir jo darbuotojai. Naudojant savo eksperimentus, o ne įprastą (stabilią) anglies izotopą, jo radioaktyviųjų izotopų, šie tyrėjai galėjo atsekti anglies trajektoriją studijavo reakcijos. 1961 m. Kalvinas buvo apdovanotas už šį Nobelio premijos darbą chemijoje. Calvin ciklas apima junginius su anglies atomų skaičiumi molekulių nuo trijų iki septynių. Visi ciklo komponentai, išskyrus vieną, yra sucrofosfosfacates, t.y. Cukrus, kuriame viena ar dvi grupės yra pakeistos fosfato grupe (-O3N-). Išimtis yra 3 fosfoglicinino rūgštis (FGK; 3-fosfogliškai), o tai yra kraujo kraujo fosfatas. Jis yra panašus į fosforilino trijų anglies cukraus (glančiuotojo), bet skiriasi nuo to, kas turi karboksilo grupę O \u003d C-O-, t.y. Vienas iš jo anglies atomų yra prijungtas prie deguonies atomų su trimis obligacijomis. Pradėkite ciklo aprašymą patogu su ribulioomonofosfatu, kuriame yra penki anglies atomai (C5). ATP formuojant šviesos etape reaguoja su ribuliozomonofosfato, pasukdami jį į šonkaulio fosfatą. Antroji fosfato grupė suteikia papildomos energijos su ribulosekodifosfato, nes ji atlieka dalį energijos, saugomos ATP molekulėje. Todėl tendencija reaguoti su kitais junginiais ir suformuoti naujas obligacijas, yra išreikštas ribulosekodiphosfato stipresniu. Būtent šis C5 cukrus, kuris sujungia CO2 su šešiakampio junginio susidarymu. Pastarasis yra labai nestabilus ir po vandens poveikiu dezintegruoja į du fragmentus - dvi FGK molekulės. Jei mes nepamiršti tik pasikeičia anglies atomų skaičiumi cukraus molekulių, tada šis pagrindinis etapas ciklo, kuriame fiksacija (asimiliacija) CO2 galima pateikti taip:

Fermento katalizavimo fiksavimo CO2 (specifinis karboksilazė) yra chloroplastuose labai dideliais kiekiais (daugiau kaip 16% viso baltymų kiekio); Atsižvelgiant į didžiulę žaliųjų augalų masę, tai tikriausiai yra labiausiai paplitęs baltymas į biosferoje. Šis etapas yra tas, kad dvi FGK molekulės, susidarančios karboksilacijos reakcijoje, yra atkurta kiekviena dėl vienos molekulės, tai nėra būtina trijų anglies sucrofosfato (trioseofosfato). Šis atsigavimas atsiranda dėl dviejų elektronų perdavimo anglies anglies grupei FGK. Tačiau šiuo atveju ATP privalo pateikti papildomą cheminės energijos molekulę ir padidinti reaktyvumą. Užduotį atlieka fermentų sistema, kuri perduoda galutinį fosfato grupę ATP vienam iš karboksilo grupės deguonies atomų (suformuota grupė), t.y. FGK konvertuoja į difosfoglicerolinį rūgštį. Kai tik NPF perduoda karboksilo grupės anglies anglies šio junginio vienas vandenilio atomas plius elektronas (kuris yra lygus du elektronai plius vandenilio jonų, H +), vienos jungtis su fosforo deguonimi patenka į neorganinę fosfatą, HPO42-, Carboksilo grupė O \u003d sujungia į aldehidą o \u003d ch. Pastarasis yra būdingas tam tikros cukraus klasės. Kaip rezultatas, FGK su ATP ir NPF yra atkurta į sucrofosfatas (trioseofosfatas). Visas pirmiau aprašytas procesas gali būti atstovaujamas šiomis lygtimis: 1) Ribulosomonofosfatas + ATF -\u003e Ribulozės fosfatas + 2) Ribulozės sifosfatas + CO2 -\u003e Nestabili C6 junginys 3) Nestabili C6 jungtis + H2O -\u003e 2 FGK 4 ) FGK + ATF + NAPFECH -\u003e ADP + H2PO42- + triosophosfat (C3). Galutinis rezultatas reakcijų 1-4 pasirodo formacijomis nuo ribulosomonofosfato ir CO2 iš dviejų trioseofosfato molekulių (C3) su dviejų molekulių Napchn ir trijų ATP molekulių kaina. Šioje reakcijų serijoje pateikiamas visas šviesos etapo indėlis - ATP ir Napfech - anglies dioksido atkūrimo cikle. Žinoma, šviesos etapas turėtų papildomai tiekti šiuos kofaktorius nitratų ir sulfato atkūrimo ir konvertuoti FGK ir triosophosfat, suformuotas ciklo, kitose organinėse medžiagose - angliavandenių, baltymų ir riebalų. Vėlesnių ciklo etapų vertė ateina į tai, kad jie sukelia penkių anglies junginio regeneraciją, riblysomonofosfatą, reikalingą ciklo atnaujinimui. Ši ciklo dalis gali būti parašyta tokia forma:

Kas suteikia 5C3 -\u003e 3C5 sumą. Iš penkių trioseofosfato molekulių suformuota trys ribuliozomonofosfato molekulės konvertuojamos po CO2 (karboksilinimo) ir atkūrimo - šešių trioseofosfato molekulių. Taigi, dėl ciklo apyvartos, viena anglies dioksido molekulė yra įtraukta į trijų anglies organinį junginį; Trys ciklo apyvarta Iš viso suteikia naują pastarąją molekulę ir šešiakampio cukraus molekulės (gliukozės ar fruktozės) sintezei reikalingi du trys trys anglies molekulės ir 6 revoliucijos ciklo. Organinės medžiagos ciklo augimas suteikia reakcijoms, kuriose susidaro įvairūs cukrūs, riebalų rūgštys ir aminorūgštys, t. Y.. "Statybiniai blokai" krakmolai, riebalai ir baltymai. Tai, kad tiesioginiai fotosintezės produktai yra ne tik angliavandeniai, bet ir aminorūgštys, ir galbūt riebalų rūgštys, taip pat buvo įdiegta naudojant izotopinę etiketę - radioaktyviųjų anglies izotopų. Chloroplastas yra ne tik dalelė, pritaikyta krakmolo ir cukrų sintezei. Tai yra labai sudėtinga, gerai organizuota "gamykla", galintis ne tik gaminti visas medžiagas, iš kurios ji yra pastatyta, bet taip pat tiekti į atkurtą anglies junginius tų ląstelių dalių ir tų organų augalų, kad fotosintezės organai patys neveda.
Literatūra
Edwards J., Walker D fotosintezės C3 ir C4 augalai: mechanizmai ir reguliavimas. M., 1986 revan P., Evert R., Aikhorn S. Modern Botany, t. 1. M., 1990 m

Colley enciklopedija. - atvira visuomenė. 2000 .

Be kraujo fotosintezė

Erdvinis lokalizavimas

Augalų fotosintezė atliekama chloroplastomis: atskiros burbuliukų ląstelių ląstelių. Chloroplastai gali būti vaisių ląstelėse, stiebai, bet pagrindinis fotosintezės organas, anatomiškai pritaikytas prie jos priežiūros yra lapas. Lapai yra gausu chloroplastuoja baroškinio parenchimos audinį. Kai kuriuose sukulse su degeneruotų lapų (pavyzdžiui, kaktusais), pagrindinė fotosintetinė veikla yra susijusi su stiebu.

Fotosintezės šviesa yra visiškai užfiksuota dėl plokščios formos lapo, užtikrinant didelį paviršiaus santykį su garsumu. Vanduo pristatomas nuo sukurto laivų tinklo (lapų laivų) šaknų. Anglies dioksidas iš dalies patenka į difuziją per odeles ir epidermį, tačiau didžioji dalis jos dalis skleidžia lape per dulkes ir lapą ant interklertinės erdvės. Augalai, gabenantys cam fotosintezės suformavo specialius mechanizmus aktyvaus asimiliacijos anglies dioksido.

Vidinė chloroplasto erdvė yra užpildyta bespalviu turiniu (stroma) ir persmelkė su membranomis (lamelėmis), kurios jungiamos viena su kita forma, kurie savo ruožtu yra suskirstyti į kaminus, vadinamas santuokomis. Spalvinga erdvė yra atskirta ir nepranešta su likusia stroma, ji taip pat manoma, kad vidinė visos Tyylacoids yra pranešta viena kitai. Lengvosios fotosintezės etapai yra laikomi membranoms, Stroma yra CO 2 automatinis fiksavimas.

Chloroplastuose yra jų DNR, RNR, ribosomos (70s tipo), baltymų sintezė yra (nors šis procesas yra kontroliuojamas iš branduolio). Jie nėra vėl sintezuojami, tačiau jie yra suformuoti, dalijant ankstesniais. Visa tai leido juos laikyti nemokamų cianobakterijų palikuonimis, įtraukta į eukariotinės ląstelės sudėtį simbiotesio procese.

Photosystem I.

Šviesos pjovimo kompleksas I yra apie 200 chlorofilo molekulių.

Pirmosios "Photosystem" reakcijos centre yra chlorofilas su absorbcija, maksimaliu 700 Nm (P700). Po šviesos quantum, jis atkuria pirminį akcininką - chlorofilą A, antrinį (vitaminas K 1 arba Phillakinone), po kurio elektronas perduodamas į feronoksiną, kuris atkuria NADFU, naudojant feronoksino-NADF reduktazės fermentą.

Baltymai yra plastocianin, atkurta B 6 f komplekse, yra transportuojamas į pirmosios fotosistemos reakcinį centrą nuo spalvų erdvės pusės ir perduoda elektroną oksiduotam P700.

Ciklinis ir pseudociklinis elektronų transportas

Be to, visiško elektrono ne ciklinio kelio, aprašyto aukščiau, cikliniu ir pseudocikliu.

Ciklinio kelio esmė yra tai, kad feredoksinas vietoj NADF atkuria plastiką, kuris perduoda jį atgal į B 6 f kompleksą. Kaip rezultatas, didesnis protonų gradientas yra suformuotas ir daugiau ATP, bet nevyksta NAPFN.

Pseudocikliniame kelyje ferredoksinas atkuria deguonį, kuris dar labiau paverčiamas į vandenį ir gali būti naudojamas Photosystem II. Jis taip pat nėra suformuotas.

DENTY etapas

Tamsoje stadijoje, dalyvaujant ATP ir NAPFN, CO 2 yra atkurta gliukozėje (C 6H 12 O 6). Nors šviesa neprivaloma įgyvendinti šį procesą, jis dalyvauja savo reglamente.

Su 3 fotosintezėmis, kalvin ciklu

Trečiojoje etape dalyvauja 5 FGA molekulės, kurios, sudarant 4-, 5-, 6 ir 7 anglies junginius, sujungiami į 3 5 anglies diapuliozę - 1,5 bifosfatą, kuriam ji yra būtina.

Galiausiai gliukozės sintezei reikalinga dvi FGA. Norėdami suformuoti vieną iš savo molekulės, reikalingi 6 ciklo revoliucijos, reikalingi 6 CO 2, 12 NPFN ir 18 ATP.

Su 4 fotosintezu

Pagrindiniai straipsniai: Ciklo pakopa Slaka-Carpilova, C4 fotosintezė

Esant mažos koncentracijos ribulsobififosfato cooles ištirpinto Stroma CO 2 katalizuoja oksidacijos reakciją ribulozės-1,5-bifosfato ir jo skilimo į 3-fosfoglicerolio rūgšties ir fosfoglikolio rūgšties, kuris yra priverstas naudoti fotografijos metu.

Norėdami padidinti CO 2 koncentraciją, augalai su 4 tipais pakeitė lapo anatomiją. Calvino ciklas yra lokalizuotas laidžios spindulio narve, mezofilo ląstelėse, pagal FEP-karboksilazės fosfoenolpiruuvato, karboksilatų su okselux rūgšties susidarymu, kuris virsta vagonu arba aspartate ir yra gabenamas į dengimo narvą , kur jis yra dekaratas, kad būtų sudarytas piruvatas, grįžęs į mezofilo langelį.

Su 4 fotosintezės praktiškai nėra lydi nuostoliai ribulo-1,5-bifosfato nuo Calvin ciklo, todėl efektyviau. Tačiau reikia ne 18, ir 30 ATP 1 gliukozės molekulės sintezei. Tai pateisina pati tropikuose, kur karšta klimatas reikalauja išlaikyti uždarytą dulkes, o tai neleidžia CO 2 srautui iki lapo, taip pat per Ruleal Life strategiją.

Fotosintezė pats

Vėliau buvo nustatyta, kad be deguonies išleidimo, augalai sugeria anglies dioksidą ir su vandens sintezuojant organinę medžiagą. Robert Mayer, remdamasi energijos išsaugojimo įstatymu, jis buvo paskelbtas, kad augalai paverčia saulės energijos energiją į cheminių obligacijų energiją. V. Pfeffer pavadino šį procesą fotosintezės.

Chlorofilai pirmą kartą pabrėžė P. J. Peltier ir J. Cavent. Pasidalinkite pigmentais ir studijuoti juos atskirai valdoma M. S. Spalva, naudojant jo sukurtą chromatografiją. Chlorofilo absorbcijos spektrai buvo tiriamas KA Timeirazev, jis, plėtojant Mayer nuostatas, parodė, kad tai buvo absorbuojami spinduliai, leidžiantys padidinti sistemos energiją, kuriant vietoj silpnų CO jungčių ir OH aukščio Energy SC (prieš tai buvo laikoma, kad fotosintezė naudoja geltonus spindulius, kurie nėra absorbuojami lakštų pigmentai). Tai buvo padaryta dėka jam sukurto fotosintezės metodo, eksperimentų dėl augalo apšvietimo su skirtingų bangos ilgių (skirtingų spalvų), paaiškėjo, kad fotosintezės intensyvumas sutampa su chlorofilo absorbcijos spektru.

"Fotosintezės" redokso esmė (abu deguonimi ir anoksigenai) buvo paskelbta Cornelio van Nile. Tai reiškė, kad deguonis fotosintezėje yra visiškai suformuotas iš vandens, kuris eksperimentiškai patvirtino A. P. Vinogradov eksperimentuose su izotopine etikete. Robert Hill, nustatė, kad vandens oksidacijos procesas (ir deguonies izoliacija), taip pat CO 2 asimiliacija, gali būti padalinta. V - D. Arnon Nustatykite fotosintezės etapų mechanizmą ir CO 2 asimiliacijos proceso esmė buvo atskleista su Melvina Calvin, naudojant anglies izotopų 1940-ųjų pabaigoje, už šį darbą, Nobelio prizas buvo apdovanotas už šį darbą .

Kiti faktai

Taip pat žiūrėkite

Literatūra

• Hall D., Rao K. Fotosintezė: už. nuo anglų - m.: Mir, 1983.
• Augalų fiziologija / ed. prof. Ermakova I. P. - M.: Akademija, 2007
• Molekulinė biologija ląstelių / Albertis B., Bray D. et al. Ne 3 tt. - m.: Mir, 1994 m
• Rubinas A. B. Biofizika. 2 tt. - m.: Ed. Maskvos universitetas ir mokslas, 2004 m.
• Chernavskaya N. M.,

Su mokyklos suolų koncepcija fotosintezėsusiję su žalia. Tai pigmento spalva, vadinama chlorofilu. Be jo klasterio lapuose fotosintezės procesasneįmanoma. Kaip išgyvena balta sekaija?

Augalų fotosintezėtik 0,4% šviesų spindulių. Pusė jų nepasiekia planetos paviršiaus. Iš likusių fotosintezei, tik 1/8 tinka fotosintezei. Darbo apribojimai dėl šviesos bangos ilgio. Tinkamųjų spindulių augalų užima 0,4%.

Jei paversime energiją, tai yra 1% jos viso. Pažįstamas fotosintezės eiga eina pagal saulės šviesą. Tačiau dirbtiniai spinduliai augalų taip pat išmoko naudoti.

Šviesiai fotosintezėjis gauna gliukozės kiekį. Ji eina į maistą. Šalutinio produkto reakcija yra deguonis. Jį išmeta floros atstovai į išorinę aplinką, siautėjančią žemės atmosferą.

Deguonis ir gliukozė gaunama reakcijos tarp anglies dioksido ir vandens reakcijos. Chlorofilas šioje sąveikoje yra katalizatorius. Be to, reakcija neįmanoma.

Įdomu tai, kad chlorofilas yra tik augaluose. Pigmentai priskirtos funkcijos panašios į kraujo darbą gyvūnų kūne. Chlorofilas yra panašus į hemoglobino molekulę, bet su magnio centre.

Žmogaus kraujo ląstelėse dalyvauja geležis. Nepaisant to, žmonių organizmai chlorofilo turi įtakos arti hemoglobino, būtent padidina deguonies kiekį kraujyje ir pagreitina keitimąsi azotu.

Fotosintezės reakcijagal greitai nutekėti arba lėtai. Viskas priklauso nuo aplinkos sąlygų. SVARBU: šviesos srauto intensyvumas, oro temperatūra, jos prisotinimas anglies dioksido ir deguonies. Idealas laikomas kompensavimo tašku. Taigi vadinama augalų kvėpavimo tempų sutapimu ir deguonies išlaisvinimu.

Jei ląstelėse šviesa yra chloroplastai, chlorofilas kaupiasi, kai jis yra iš viršaus, tada vandens reakcijos vanduo yra nupirktas iš dirvožemio. Štai kodėl man reikia laistymo augalų. Drėgmės trūkumas slopina fotosintezės reakciją. Kaip rezultatas, augalas tampa geltona, tai yra, praranda chlorofilą.

Floros atstovo sritys šiuo metu, lapai nėra atskirti. Chlorofilas taip pat padeda pumpuoti vandenį iš dirvožemio. Jis išskiria užburtą ratą. Nėra laistymo - nėra chlorofilo, nėra chlorofilo - nėra vandens pristatymo į gamyklą.

Dabar atkreipsime dėmesį į gliukozę. Kai Žalieji gamina jį nuo vandens ir anglies dioksido, tai reiškia, kad ekologiškas gaunamas iš neorganinių. Fosforo pritvirtinimas prie cukraus, tada sieros, tada azoto, augalai gamina vitaminų, riebalų, baltymų, krakmolo. Gliukozės žolės ir medžių papildai paimti iš dirvožemio. Elementai yra ištirpinami vandenyje.

Fazės fotosintezė

Fazės fotosintezė- Tai yra proceso padalijimas į nuotrauką ir reabilitacijos reakciją. Pirmasis nutekėjimas į šviesą ir sumažinamas iki vandenilio išleidimo. Deguonis tarnauja kaip šalutinis reakcijos produktas, tačiau taip pat norimas gamyklos. Jis naudoja dujas kvėpavimo procese.

Šviesos fazės fotosintezėtai sužadina chlorofilą. Nuo energijos pertekliaus, jo elektronas yra suskirstytas ir prasideda juda išilgai organinių junginių grandinės. Kelionės metu dalelė prisideda prie adenozino vandenilio rūgšties sintezės nuo adenozino trifosferos.

Taip yra dėl šios elektronų energijos. ADP reikalinga nukleotidų gamyklai formavimui. Jie yra įtraukti į nukleino rūgštis, be kurios floros atstovų metabolizmas neįmanomas.

Aš sugavau energiją, elektronai grįžta į chlorofilo molekulę. Tai ląstelių fotosintezėvėl užfiksuoja kvantinę šviesą. Elektroninis-pavargęs elektronas yra palaikomas jos, vėl einant. Tokia yra šviesos proceso etapas. Tačiau jis nesibaigia tamsoje.

Tamsiai fotosintezėnukreipta nuo išorinės aplinkos jau anglies dioksido. Kartu su vandeniliu jis dalyvauja formuojant 6 anglies cukrų. Tai gliukozė. Tai fotosintezės rezultataskartu su medžiagų susidarymu, siekiant padėti užfiksuoti naujas anglies dioksido dalis.

Jie vėl užfiksuoti, chloroplast. Tie, kurie praleidžia sukauptą per dieną. Ištekliai yra surišti anglies dioksidu su ribulobafosfatu. Tai 5 anglies cukrus. Reakcija suteikia dvi fosfoglicerolio rūgšties molekules.

Kiekvienoje iš jų 3 anglies atomai. Tai yra vienas iš kalvin ciklo etapų. Jis eina į Stromą, tai yra chloroplastų kraikas. Grandinę sudaro trys reakcijos. Iš pradžių anglies dioksidas prisijungia prie Rubuljozo-1,5-difosfato.

Reakcijai, rubulosobififosfato-karboksilazės buvimui. Tai yra fermentas. Heksozė gimsta savo akivaizdoje. Iš jo gaunamos fosfoglicerolio rūgšties molekulės.

Gavę fosfoglicerino junginį, augalas atkuria jį glikerdehido-3-fosfato. Jo molekulės eina į dvi "kryptimis". Gliukozė yra suformuota pirmoje ir antra, Rubuloso-1,5-difosfatas. Jis, kaip prisimenu, paima dujas anglies.

Fotosintezėabiejuose etapuose aktyviai vyksta augalai, nes jie pritaikė užfiksuoti maksimalią saulės energijos kiekį. Prisiminkime mokyklą klasės. Fotosintezėkeletas pamokų botanikos yra skirta.

Mokytojai pasakoja, kodėl dauguma augalų yra plokšti ir plati lapai. Taigi floros atstovai padidina plotą užfiksuoti šviesos kiekį. Nenuostabu ir žmonės padarė saulės akumuliatorius platus, bet butas.

Anglies dioksido fotosintezė

Anglies dioksidas įsiskverbia į augalus per Ustitz. Tai yra porų panašumas lapuose, lagaminuose. Dujų siurbimo procesas ir išleidimas po to paties deguonies USTITZ primena kvėpavimą žmonėms.

Skirtumas yra tik kintamuoju etapais. Žmonės kvėpuoja deguonį ir anglies dioksido iškvėpimą. Augalai yra priešingi. Taigi planetoje yra dviejų dujų pusiausvyra atmosferoje.

Fotosintezės produktai Atlikite Saulės energiją. Gyvūnai nežino, kaip ją apdoroti. Valgykite augalą yra vienintelis būdas "įkrauti" nuo dienos šviesos.

Anglies dioksido perdirbimas, augalai gali suteikti žmonėms ir gyvūnams dvigubai daugiau. Flora atstovai dirba su 0,03% dujų į atmosferą. Kaip matyti, anglies dioksidas nėra nuo vyraujančio.

Dirbtinėmis sąlygomis mokslininkai atnešė anglies dioksido procentą į orą iki 0,05%. Agurkai, o 2 kartus davė daugiau vaisių. Taip pat reagavo į pokyčius.

Kartu su anglies dioksido mokslininkų lygis iškėlė, deginant šiltnamiuose pjuvenų ir kitų atliekų medienos apdirbimo pramonėje. Įdomu tai, kad dujų koncentracija yra 0,1% augalo nebėra laiminga.

Daug rūšių pradėjo pakenkti. Pomidorų, pavyzdžiui, atmosferoje su anglies dioksido abrazyvumu, lapai pradėjo skydą ir pažaboti. Tai dar vienas peržiūrėjimo atmosferos CO rizikos patvirtinimas. Tęsiant miškus ir pramonės plėtrą, asmuo rizikuoja išleisti likusius augalus į jiems netinkamas sąlygas.

Galima padidinti anglies dioksido lygį optimaliam, ne tik deginant medienos atliekas, bet ir patekti į trąšų dirvą. Jie sukelia bakterijų reprodukciją.

Daugelis mikroorganizmų gamina anglies dioksidą. Sutelkiant dėmesį į žemę, jis nedelsiant užfiksuotas augalai, vyksta pasinaudojant floros atstovų ir visos žemės gyventojų.

Fotosintezės reikšmė

Jei leisite padidinti anglies dioksidą apatiniuose atmosferos sluoksniuose visur, o ne tik eksperimentiniuose šiltnamiuose, ateis šiltnamio efektas. Tai yra labiausiai globalinis atšilimas, kuris jau artėja, arba ne "šviečia".

Mokslininkai nesutinka. Jei kalbame apie faktus, kuriuose kalbama apie šiltnamio efektą, prisiminama Antarktidos ledo lydymas. Ten gyvena balti lokiai. Jau kelerius metus jie yra įtraukti į.

Dalis lokių gyvenimo yra istoriškai įveikti vandens platumos kelyje į naujus ledynus. Skuba į juos, gyvūnai vis labiau išmuša iš jėgų ir nepasiekia tikslo. Vandens plės.

Susidūrimas tampa vis sudėtingesnis. Kartais lokiai miršta kelyje. Kartais raudonųjų gimusių plėšrūnų pateko į žemę, bet išnaudojusi. Medžioklės ir perėjimų jėgos nėra tvirtos dirvožemio.

Iš to, kas išdėstyta, mes baigiame: be fotosintezės arba su savo akcijų sumažinimu, anglies dioksidas atmosferoje išprovokuotų šiltnamio efektą. Keičiasi ne tik planetos klimatas, bet ir jo gyventojų sudėtis, jų išvaizda, priemonė į aplinką.

Taigi tai bus tol, kol anglies dioksido dalis ore pasieks kritinę 1%. Be to, kyla klausimas fotosintezė. Vanduopasaulio vandenynai gali likti vieninteliu šaltiniu. Dumbliai, taip pat "kvėpuoti". Ląstelės saugomos chlorofilo, jie turi kitus.

Tačiau fotosintezės proceso esmė sausumos ir vandens augalams yra vienas. Anglies dioksido koncentracija atmosferoje nebūtinai perduoda vandens terpėje. Jis gali būti išsaugotas.

Kai kurie mokslininkai teigia, kad palaipsniui didinant anglies dioksido dalį ore, floros atstovai galės prisitaikyti prie naujų sąlygų. Pomidorai nebus paversti lapų, kapituodami prieš ateities realijas.

Galbūt augalai vystosi, mokytis perdirbti daugiau nuo 2. Mokslininkų atspėjimas priklauso kategorijai "Geriau neregistruoti". Pernelyg rizikinga.

Fotosintezės reikšmė Jis yra susijęs ne tik su pačių augalų gyvenimu ir žemės su deguonimi atmosferos prisotinimu. Mokslininkai kovoja su dirbtinėmis reakcijomis.

Sunaikinama pagal saulės spinduliuotę ant vandenilio ir deguonies vandens - energijos šaltinis. Ši energija, priešingai, gaunama iš naftos produktų ir anglių, yra ekologiška, saugi.

Kur atsiranda fotosintezė - Nesvarbu. Svarbu, kad energija yra su juo. Iki šiol asmuo gauna išteklius, tik sugeria daržovių maistą. Kyla klausimas, kaip išgyvena mėsainį? Jie nėra veltui medžioti žolynai, o ne kaip patys. Gyvūnų mėsoje, šerti ant žolelių ir lapų, dalis jų energijos yra išsaugota.

Be fotosintezės energijos, jos produktai yra svarbūs. Deguonis, pavyzdžiui, yra ne tik gyvūnų kvėpavimui, bet ir ozono sluoksnio formavimui. Jis įsikūręs žemės sluoksnyje, ant sienos su erdve.

Ozonas yra vienas iš deguonies modifikacijų, kurias jis priima, laipiojant trijų aukščių. Čia elementas kovoja su saulės spinduliuotėmis. Nebūkite ozono sluoksnis, švytėjimo spinduliuotė pasiektų planetos paviršių visoms gyvoms dozėms.

Įdomu tai, kad išlaikant dujų pusiausvyrą planetoje, kai kurie bestuburiai gali padėti. Pavyzdžiui, išmoko įsisavinti chloroplastų dumblius.

Jūrų gyventojai juos valgo, "Tamping" ląstelės su chlorofilu savo skrandžio gleivine. Slim genas koduoja baltymus, reikalingus žaliai pigmentui fotosintezei.

Sukurtos medžiagos tiekiamos chloroplastams ir tiems "pašarų" bestuburiniam gliukozės. Apie tai ir žmonės gali išgyventi tam tikrą laiką. Pakanka prisiminti ligonines, kuriose gliukozės į veną susilpnėja.

Cukrus yra pagrindinis energijos šaltinis ir, svarbiausia, greitai. Gliukozės transformacijos grandinė į gryną energiją yra trumpesnė už riebalų, baltymų konversijos grandinę. Žinoma, cukrus išmoko dirbtinai sintezuoti.

Tačiau daugelis mokslininkų yra linkę manyti, kad jis yra naudingesnis gliukozės augalų, vaisių ir daržovių kūnui. Tai panaši į vitaminų poveikį. Sintetinė ir natūrali viena kompozicija, bet šiek tiek atomų. Eksperimentai įrodo, kad vaistinė vitamino nauda suteikia abejonių, tačiau ta pati medžiaga iš citrinų ar kopūstų yra neginčijama.

Neabejotinai ir fotosintezės nauda. Jis yra įpratęs ir tuo pačiu metu vis dar saugo daug paslapčių. Tam tikrus jais, kad suteiktų laimingą ateitį ir save bei visumą planetą.

Kur yra fotosintezė?

Žaliųjų augalų lapai

Apibrėžimas

1) Šviesos etapas;

2) Tamsiai fazė.

Fazės fotosintezė

Šviesos fazė

Kvadratinė fazė

Rezultatas

Rašykite

Paspauskite "Enter", kad galėtumėte komentuoti

Kur yra fotosintezė?

Na, nedelsiant atsakydamas į klausimą, pasakysiu, kad fotosintezė įvyksta Žaliųjų augalų lapaiarba jų ląstelėse. Čia žaidi chloroplates, specialios ląstelės, be fotosintezės. Atkreipiu dėmesį, kad šis procesas, fotosintezė, yra, man atrodo, nuostabi gyvenimo nuosavybė.

Galų gale, visi žino, kad su fotosintezės pagalba, anglies dioksidas yra absorbuojamas ir deguonies išsiskiria. Toks paprastas suprasti reiškinį ir tuo pačiu metu vienas iš sudėtingiausių gyvų organizmų procesų, kuriuose dalyvauja daug skirtingų dalelių ir molekulių. Norint, kad deguonies gale, kurį mes visi kvėpuojame su jumis.

Na, pabandykite pasakyti, kaip mes gauname brangų deguonį.

Apibrėžimas

Fotosintezė - organinių medžiagų sintezė nuo neorganinių su saulės šviesa. Kitaip tariant, ant lapų, saulės šviesa suteikia reikiamą energiją fotosintezės procesui. Kaip rezultatas, ekologinis agentas susidaro nuo neorgantikos ir oro deguonies yra išleistas.

Fotosintezė teka 2 etapais:

1) Šviesos etapas;

2) Tamsiai fazė.

Aš šiek tiek pasakysiu apie fotosintezės fazes.

Fazės fotosintezė

Šviesos fazė - Kaip matyti iš pavadinimo, jis vyksta šviesoje, ant žaliųjų lapų ląstelių paviršiaus membranos (kalbant moksliškai, dotacijos membranoje). Pagrindiniai dalyviai čia bus chlorofilas, specialios baltymų molekulės (baltymų vežėjų) ir ATP sintezės, kuri yra energijos tiekėjas.

Šviesos fazė, kaip apskritai fotosintezės procesas, prasideda nuo šviesos sintezės ant chlorofilo molekulės. Dėl šios sąveikos chlorofilas patenka į sužadintą būseną, todėl ši molekulė praranda elektroną, kuris eina į išorinį membranos paviršių. Be to, norint atkurti prarastą elektroną, chlorofilo molekulė nutraukia jį nuo vandens molekulės, todėl jos skilimas įvyksta. Mes visi žinome, kad vanduo susideda iš dviejų vandenilio molekulių ir vieno deguonies, ir kai vandens skilimas, deguonis patenka į atmosferą, ir teigiamai įkrautas vandenilis yra surinktas ant vidinio paviršiaus membranos.

Taigi paaiškėjo, kad vienoje pusėje neigiamai įkrauta elektronai koncentruota ir kita teigiamai įkrauta vandenilio protonai. Iš šio taško pasirodo ATP sintezės molekulė, kuri sudaro koridorių natūra perduoti protonus į elektronų ir sumažinti šį skirtumą koncentracija, kurią mes kalbėjome toliau. Šioje vietoje, šviesos fazės galai ir ji baigiasi ATP energijos molekulės formavimu ir konkrečios molekulės iš NADF * H2 vežėjo atkūrimo.

Kitaip tariant, įvyko vandens skilimas, nes buvo atskirtas deguonis ir suformuota ATP molekulė, kuri suteiks energijai tolesniam fotosintezės srautui.

Kvadratinė fazė - Keista, ši fazė gali tekėti tiek šviesoje, tiek tamsoje. Šis etapas atsiranda specialių ląstelių ląstelių organizatorių, aktyviai dalyvaujančių fotosintezėje (plastiduose). Šiame etape yra keletas cheminių reakcijų, kurios tęsiasi su labai didele ATP molekule, sintetinama pirmame etape ir NAPFN. Savo ruožtu pagrindiniai vaidmenys čia priklauso vandeniui ir anglies dioksidui. Dėl tamsios fazės būtina nuolatinis energijos srautas. Anglies dioksidas kilęs iš atmosferos, vandenilis buvo suformuotas pirmajame etape, ATP molekulė yra atsakinga už energiją. Pagrindinis tamsos fazės rezultatas yra angliavandeniai, ty labiausiai organiniai, kuriems reikia gyvybės augalų.

Rezultatas

Štai kaip atsiranda labai formuojant organinių (angliavandenių) iš neorganistatų. Dėl augalo gaunami produktai, reikalingi jiems už gyvenimą, ir mes gauname oro deguonį. Aš pridėsiu, kad visas šis procesas vyksta tik ekologiškuose augaluose, kurių ląstelės yra chloroplastai ("žaliosios ląstelės").

Naudinga0 ne tiek daug

Fotosintezė yra ekologiškų medžiagų formavimas ekologiškose augaluose. Fotosintezė sukūrė visą masę augalų ant žemės ir priartėjo atmosferą su deguonimi.

Kaip įrenginys maitina?

Anksčiau žmonės buvo įsitikinę, kad visos medžiagos jų maisto augalams yra iš dirvožemio. Tačiau viena patirtis parodė, kad tai nėra.

Medis buvo pasodintas į puodą nuo žemės. Tuo pačiu metu matuojama masė ir žemė ir mediena. Kai po kelerių metų jie vėl pasverė kita, paaiškėjo, kad žemės masė sumažėjo tik keliomis gramais, o augalų masė padidėjo daug kilogralų.

Į dirvožemį buvo įvesta tik vanduo. Iš kur kilo šių kilogramų augalų masės?

Nuo oro. Visos organinės augalų medžiagos yra pagamintos iš anglies dioksido atmosferos ir dirvožemio vandens.

2 geriausi straipsniaikas su šia perskaitė

Energija

Gyvūnai ir žmogus maitina augalus, kad gautų energiją gyvenimui. Ši energija yra cheminėse organinių medžiagų obligacijose. Kur ji yra?

Yra žinoma, kad gamykla negali normaliai augti be šviesos. Šviesa ir yra energija, su kuria augalas sukuria organines medžiagas savo kūno.

Nesvarbu, kokia šviesa, saulėta ar elektrinė. Bet kokia šviesos spinduliai atlieka energiją, kuri tampa energijos cheminėmis obligacijomis ir kaip klijai turi didelių organinių medžiagų molekulių atomus.

Kur fotosintezė yra

Fotosintezė vyksta tik žaliose augalų dalyse ir tikslesnėje, specialiuose augalų ląstelių organuose - chloroplast.

Fig. 1. Chloroplast yra mikroskopu.

Chloroplastai yra įvairūs plastikai. Jie visada yra žalios, nes jame yra žalios spalvos medžiaga - chlorofilas.

Chloroplastas yra atskirtas nuo likusios membranos ląstelės ir turi grūdų formą. Vidinė chloroplasto erdvė vadinama stroma. Fotosintezės procesai prasideda.

Fig. 2. Chloroplasto vidinė struktūra.

Chloroplastai yra kaip gamykla, kuriai ateina žaliavos:

• anglies dioksidas (formulė - -ai);
• vanduo (n₂O).

Vanduo kyla iš šaknų, o anglies dioksidas yra iš atmosferos per specialias skyles lapuose. Šviesa yra gamyklos darbas ir gautos organinės medžiagos yra produktai.

Pirma, formuojami angliavandeniai (gliukozė), tačiau susidaro daug įvairių kvapų ir skonio medžiagos, kaip ir gyvūnai ir žmonės.

Iš chloroplastų gautos medžiagos gabenamos į įvairius augalų organus, kur jie yra deponuojami į maržą arba naudojama.

Fotosintezės reakcija

Apskritai, fotosintezė lygtis atrodo taip:

Taip + n₂o \u003d organinės medžiagos + o₂ (deguonis)

Žalieji augalai yra įtraukti į autotropų grupę (išverstas - "maitina save") - organizmai, kurių reikia kitiems organizmams gaminti energiją.

Pagrindinė fotosintezės funkcija yra organinių medžiagų, iš kurių augalų kūrimas yra pastatytas.

Deguonies izoliacija yra šalutinis proceso poveikis.

Fotosintezės reikšmė

Fotosintezės vaidmuo gamtoje yra labai didelis. Jam dėka visa planetos augalų pasaulis.

Fig. 3. fotosintezė.

Augalų fotosintezės dėka:

• yra deguonies šaltinis atmosferai;
• išvertė saulės energiją į gyvūną ir žmogaus formą.

Gyvenimas žemėje tapo įmanomas, kai kaupiasi pakankamai deguonies atmosferoje. Nei asmuo, nei gyvūnai negalėtų gyventi tuose tolimuose laikuose, kai jis nebuvo, ar buvo mažai.

Koks mokslas studijuoja fotosintezės procesą

Fotosintezė studijuoja skirtingus mokslus, bet labiausiai botanikos ir fiziologijos augalų.

Botanika yra augalų mokslas ir todėl studijuoja kaip svarbų augalų gyvenimo procesą.

Išsamiausios studijos fotosintezės fiziologijos augalų. Fiziologijos mokslininkai nustatė, kad šis procesas yra sudėtingas ir turi etapus:

• šviesa;
• tamsus.

Tai reiškia, kad fotosintezė prasideda šviesoje, bet baigiasi tamsoje.

Ką mes žinojome?

Išnagrinėjusi šią temą dėl 5 laipsnio biologijos, galima trumpai paaiškinti ir suprantamą fotosintezę kaip organinių medžiagų gamyklų formavimo procesą nuo neorganinių (S ir N₂O). Jo funkcijos: praeina žaliuose Plastst'uose (chloroplastai), kartu su deguonies išlaisvinimu, atliekamas pagal šviesos veikimą.

Testas temoje

Ataskaitos vertinimas

Vidutinis reitingas: 4.5. Bendras gautas reitingas: 318.