Фотосинтез - энэ юу вэ? фотосинтез үе шат. фотосинтез нөхцөл

Та хэзээ нэгэн цагт амьд организмыг нь хэр их ертөнцийг гайхаж байна уу?! Мөн бүх Учир нь тэд эрчим хүч хөгжүүлэх, нүүрстөрөгчийн давхар исэл амьсгал нь хүчилтөрөгч амьсгалах хэрэгтэй. Тухайлбал нүүрстөрөгчийн давхар исэл, - Энэ үзэгдлийн гол шалтгаан, явцуу өрөөнд байна. маш олон хүн байдаг, мөн урт хугацаанд өрөө цацаж байх үед энэ нь тохиолддог. Үүнээс гадна, хорт бодис агаар барилга байгууламж, хувийн машин, нийтийн тээврийн дүүргэ.

бүх амьдрал хортой нүүрстөрөгчийн давхар ислийн эх үүсвэр бол бид яаж ч suffocated биш байсан бол: Дээрхи үзвэл, тэнд логик асуулт байна вэ? Энэ тохиолдолд бүх амьд оршнолуудын Аврагч фотосинтез үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэж юу вэ үйл явц юм, түүний хэрэгцээ гэж юу вэ?

Үүний үр дүн - нүүрстөрөгчийн давхар исэл, агаарын хүчилтөрөгчийн хангалт тэнцэл. Энэ үйл явц нь зөвхөн дэлхийн ургамлын төлөөлөгчид мэдэгдэж байна, тэнд зөвхөн эсийн болдог шиг, ургамал юм.

Фотосинтез өөрөө - нь маш нарийн төвөгтэй журам, тодорхой нөхцөл байдлаас хамааран хэд хэдэн үе шаттайгаар явагддаг.

тодорхойлолт

шинжлэх ухааны тодорхойлолтын дагуу, органик бодисууд нь фотосинтез явцад , эсийн түвшинд органик руу хөрвүүлнэ автотроф организм нар гэрэлд өртөх болж.

илүү ойлгомжтой үг хэллэг хэлж тулд, фотосинтез нь дараах тохиолддог үйл явц юм:

1. ургамлын чийг ханасан байна. чийг эх үүсвэр нь ус, хөрс чийглэг халуун орны агаараас байж болох юм.
2. Энэ нь хлорофилл урвал (тусгай бодис үйлдвэр агуулагдаж байгаа) нь нарны эрчим хүчний хүчин төгөлдөр болдог.
3. Тэд өөрсдөө үйлдвэрлэх Боловсрол чухал ач холбогдолтой ургамал хүнсний бус, чадвартай heterotrophic арга замыг тэд өөрсдөө түүний үйлдвэрлэгч байхад болно. Өөрөөр хэлбэл, ургамал тэд өөрсдөө үйлдвэрлэж байгаа нь хооллож байна. Энэ нь фотосинтезийн үр дүн юм.

Алхам нэг

Бараг ургамал бүр ногоон материал, үүгээр энэ нь гэрлийг шингээх болно агуулдаг. Энэ бодис нь хлорофилл-ээс их байна. Түүний байршил - хлоропластын. Харин хлоропластын үйлдвэр, түүний жимсний ишний байрладаг. Харин мөн чанар навч фотосинтез, ялангуяа нийтлэг. Хожмын Үеийн бүтэц нь маш энгийн бөгөөд харьцангуй том гадаргуун талбай, үйл явцын аврагч үүссэн шаардлагатай эрчим хүчний хэмжээ их байх болно гэсэн үг байдаг болохоор.

гэрэл хлорофилл шингээж бол сэтгэл байдалд сүүлийн, тэдний эрчим хүчний амлалтууд үйлдвэрийн бусад органик молекул руу шилжүүлсэн. Ийм эрчим хүчний хамгийн олон оролцогч фотосинтез үйл явцыг явдаг.

хоёр дахь алхам

Хоёр дахь үе шатанд фотосинтез Боловсрол дэлхийн оролцоог шаарддаггүй. Энэ нь ус, агаарын масс үйлдвэрлэсэн хортой нүүрсхүчлийн хий ашиглах нь химийн бондын үүсэх бүрдэнэ. Мөн ургамал амьдрах чадвар олгох бодисын цогц синтез. Эдгээр нь цардуул, глюкоз байна.

ургамал ийм органик элементүүд амин чухал үйл явц хэвийн хангаж байхад, үйлдвэрийн бие даасан хэсэгт эрчим хүчний эх үүсвэр болж ажиллах. Эдгээр бодисууд нь амьтан, хоол хүнсний ургамал ашиглаж үйлдвэрлэсэн байна. Хүний бие хоол хүнсний замаар эдгээр бодис, өдөр тутмын хоол хүнсэнд орсон байдаг нь ханасан байна.

Гэж юу вэ? Хаана? Вэ?

органик органик бодисын эргэж тулд, энэ нь фотосинтез зохих нөхцлийг хангах шаардлагатай юм. Энэ үйл явцын хувьд гэрэл эхний ээлжинд шаардлагатай байдаг. Бид хиймэл болон нарны гэрэлд тухай ярьж байна. Байгаль ихэвчлэн ургамлын үйл ажиллагаа нь хавар, зун, юм нарны эрчим хүчний их хэмжээний хүлээн авах шаардлага гарч байгаа үед эрчим тодорхойлогддог. намар сүв, гэрэл цөөхөн байна, богино өдрийн тухай хэлж чадахгүй байна. Үүний үр дүнд, навч шар эргэж, дараа нь бүрэн цөөрдөг. Харин нар эхний хаврын гэрэл туяа болох хурдан, ногоон өвс өсөлт нэн даруй үйл ажиллагаа chlorophylls сэргээж, болон хүчилтөрөгчийн болон бусад шим тэжээл, амин чухал шинж чанар нь идэвхтэй хөгжлийг эхэлнэ.

фотосинтез нөхцөл орчны гэрэл нь зөвхөн байгааг орно. Чийгийн бас хангалттай байх ёстой. Эцсийн эцэст, үйлдвэрийн анхны чийгийг шингээж, дараа нь урвал нарны эрчим хүч эхэлдэг. Энэ үйл явцын үр дүн, ургамлын хоол тэжээлийн бүтээгдэхүүн юм.

Зөвхөн бол ногоон бодис фотосинтез байна. хлорофилл гэж юу вэ, бид дээр дурдсан. Тэд өөрсдийн амьдрал, үйл ажиллагааны зохистой курс байдлыг хангах, гэрэл, нарны эрчим хүч, үйлдвэр нь өөрөө хооронд дамжуулагчийн нэг юм. Ногоон бодис шингээх чадвар олон ургальч нарны гэрэл байна.

Энэ нь ихээхэн үүрэг, хүчилтөрөгч гүйцэтгэдэг. фотосинтез үйл явц амжилттай байв, ургамал түүний найрлага нь зөвхөн 0.03% нүүрс хүчил агуулдаг учир нь, энэ нь маш их хэрэгтэй байна. Тиймээс ^{агаарын} 20 000 м ³ гарч 6 м ³ хүчил авч болно. глюкоз үндсэн түүхий эд нь эргээд амьдралд шаардлагатай бол бодис юм - энэ нь сүүлийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

фотосинтез хоёр үе шат байдаг. Эхний гэрэл гэж нэрлэдэг, харин хоёр дахь нь - хар.

Ямар механизм нэвчилттэй гэрлийн үе

фотохимийн - фотосинтезийн гэрлийн үе өөр нэг нэр юм. Энэ үе шатанд гол оролцогчид нь:

• нарны эрчим хүчний;
• төрөл бүрийн пигмент.

тодорхой эхний хэсэг нь, энэ нь нарны гэрэл юм. Гэхдээ ямар пигмент бүр мэдэхгүй байна. Тэд, ногоон, шар, улаан, цэнхэр ирдэг. тус тус phycobilins - ногоон chlorophylls бүлгийг "А", шар, улаан / хөх нь "B" орно. Фотохимийн үйл ажиллагаа нь зөвхөн үйл явц "А" энэ шатанд оролцогчдын дунд үзэсгэлэн chlorophylls. гэрэл Quanta цуглуулах болон фотохими төв нь тэдний тээвэрлэлт - бусад нэмэлт үүрэг, мөн чанар хамаарна.

хлорофилл фотохимийн систем нь дараах тодорхой долгионы урт нь нарны эрчим хүчний хүчин чадал, үр ашигтай шингээх ухаантай оноос хойш тодорхойлсон байна:

- фотохимийн төв 1 (ногоон асуудал "А" хэсэг) - урттай 700 пигмент шингээх гэрлийн туяа орсон нь ойролцоогоор 700 нм байдаг. Энэ нь пигмент фотосинтез гэрэл үе шат бүтээгдэхүүн бий болгох үндсэн үүрэг хамаарагдана.

- фотохимийн төв 2 (ногоон бодис бүлэг "В") - урттай 680 нм-ийн гэрэл туяаг шингээж пигмент 680 багтсан нэг хэсэг. Тэрээр жүжигчин, фотохимийн төв 1. Энэхүү гидролиз шингэний замаар нь алдсан электроны чиг үүргийг бөглөх нь бүрддэг эзэмшдэг.

пигмент фотосистем 1 ба 2 дахь төвлөрсөн гэрэл солилцоог пигмент, photochemically идэвхтэй байгаа нь зөвхөн нэг молекул байдаг нь 350- 400 молекул үед - хлорофилл бүлэг "А".

Юу болж байна?

1. үйлдвэрийн шингээж гэрэл эрчим хүч, өдөөлт байдалд хэвийн байдалд нь дамжуулж тэнд 700 агуулсан пигмент нөлөөлж байдаг. Пигмент нь гэж нэрлэгддэг электрон нүх үр дүнд нь электрон алддаг. Түүнчлэн, нэг электроныг алдсан пигмент молекул, өөрөөр хэлбэл, намын электрон хүлээн авч өөрийн хүлээн үүрэг, болон хэлбэр буцаж болно.

2. цитохром электроны хамт гэрэлд анх Дараа нь захиа Q-аас ийм цитохром C550 зэрэг материалыг хүлээн авч байгаа бөгөөд илрүүлсэн усны үүссэн электроны задрал дараа пигмент 680 фотосистем 2 шингээх төвд шингэний фотохимийн задрал, үйл явц нь хэлхээний тээгч орж, фотохими төвийн 1 тээвэрлэж байна нүх и, хөнгөн Quanta нэвтрэлтийн болон пигмент 700 нөхөн сэргээх үйл ажиллагааны үр дүн юм дүүргэ.

Ийм молекул электрон ижил хэвээр буцааж авдаг үе байдаг. Энэ нь дулааны гэх мэт гэрэл эрчим хүчний тусад нь хүргэх болно. Гэхдээ бараг үргэлж электрон тусгай төмөр хүхрийн уураг хослуулан сөрөг цэнэг, байх болон гинж нэг буюу пигмент 700 өөр вектор хэлхээ рүү унасан нь хийж, тогтмол хүлээн тай дахин нэгдэж байна.

мөчлөгт - эхний биелэл онд, хоёр дахь нь мөчлөгт электрон тээврийн хаалттай төрөл байдаг.

Аль аль нь үйл явц электрон тээвэрлэгчдийн нэг сүлжээ катализаторт дор фотосинтез эхний алхам унах. Гэхдээ энэ мөчлөгт төрлийн photophosphorylation нь нэгэн зэрэг эхэлж, дуусна гэж CHL цэгийг тээвэрлэж байхад мөчлөгт шилжилтийн "А" хлорофилл нь бодис ногоон "Б" бүлэг, тээвэрлэх явдал хэзээ тэмдэглэх нь зүйтэй.

мөчлөгт тээврийн онцлог

мөчлөгт нь фосфоржилт мөн фотосинтезийн гэж нэрлэдэг. Энэ үйл явцын үр дүнд ATP молекул үйлдвэрлэсэн. Энэ үндэс пигмент 700, эрчим хүч гаргасан бөгөөд тэгснээр дээр электрон баяртай мужид хэд хэдэн дараалсан үе шаттайгаар дараа буцах тээврийн юм УТҮ нь фосфатын бондын цаашид хуримтлал нь phosphorylating фермент системийг хүлээн авах хэсэг. Энэ нь эрчим хүчний сарниулахыг биш юм байна.

мөчлөгт нь фосфоржилт нарны эрчим хүчийг ашиглан мембран гадаргууд tilaktoidov Хлоропластын химийн технологи эрчим хүчний үүсэх үндэслэн фотосинтез үндсэн урвал юм.

-д уусалтыг нь фотосинтезийн фосфоржилт урвал бол фотосинтез харанхуй үе шатанд боломжгүй.

Ялгааг noncyclic төрөл тээвэрлэх

үйл явц Н NADP + болон NADPH үүсэхээс * сэргээх нь бүрдэнэ. механизм нь бууруулах урвалын ferredoxin электрон шилжүүлэх болон NADP хүртэл + NADP * H. цаашид бууруулах нь дараагийн шилжилтийн дээр суурилсан

Үүний үр дүнд, пигмент 700 алдсан электрон, электронууд фотосистем 2 дахь гэрлийн туяа нь задалж байна усаар дамжин тэжээгдэж байдаг.

урсах электроны Цагираг бус зам ч бас, хөнгөн фотосинтез хоёр photosystems хамтдаа урвалд явуулж байна гэсэн үг тэдэнд электрон тээврийн сүлжээг хооронд нь холбодог. Хөнгөн эрчим хүчний электронууд буцах урсгалыг удирдан чиглүүлнэ. төв фотохимийн төв 1 тээвэрлэх явцад 2 электронууд улмаас мембран гадаргуу tilaktoidov дээр протоны боломж зэрэг хуримтлал нь тэдний эрчим хүчний хэсгийг алдана.

Хлоропласт дахь УТҮ үүсэх нь электрон тээврийн гинжин дахь протоны төрлийн боломж, болон үйл ажиллагааг бий болгох фотосинтез үйл явцын харанхуй үе шатанд митохондрид ижил үйл явц бараг ижилхэн. Гэхдээ онцлог нь одоо ч гэсэн одоогийн байна. Энэ нөхцөл байдалд Tilaktoidami буруу талд нь митохондри тохой байна. Энэ нь электрон болон протон митохондрийн мембран дотор шилжүүлэх урсгалд харьцангуй эсрэг чиглэлд мембранаар дамжин шилжих гэсэн гол шалтгаан болж байна. электронууд гадна тал уруу тээвэрлэж байна, протон матриц tilaktoidnogo дотоодод хуримтлагдсан байна. сөрөг - Өнгөрсөн зөвхөн эерэг цэнэг болон гаднах мембран tilaktoida авдаг. Эндээс энэ нь дараах гэсэн митохондрид өөрийн замаар эсрэг протоны градиент төрлийн зам.

Өөр нэг онцлог нь протонуудын боломж өндөр рН байна.

Гурав дахь онцлог нь 1-тэй тэнцүү протон нь УТҮ-ийн молекулын харьцаа conjugation сайт tilaktoidnoy ба үр дүнд нь зөвхөн хоёр гинж оршихуй юм: 3.

дүгнэлт

фотосинтез эхний шатанд үйлдвэрийн гэрлийн эрчим хүч (хиймэл болон neiskusstvennoy) нь харилцан юм. аль нь хамгийн навч агуулагдаж байгаа хлорофилл, - ногоон бодисын туяа хандах.

ATP болон NADP * H үүсэх - ийм урвалын үр дүн. Эдгээр бүтээгдэхүүн харанхуй урвал үүссэн шаардлагатай байна. Үүний үр дүнд гэрлийн үе - хар - үйл явцыг дагаж мөрдөх, ямар ч энэ нь хоёр дахь алхам байх болно.

харанхуй үе шат нь: мөн чанар болон онцлог

Dark фотосинтез болон түүний урвал нүүрс ус авах нүүрстөрөгчийн давхар исэл, журам органик бодис юм. Эдгээр урвалын хэрэгжилт Хлоропластын стромын гарч, бүтээгдэхүүний идэвхтэй оролцоо фотосинтез эхний алхмыг - гэрэл.

уусалтыг нь үйл явцын алхам нь хар суурилсан фотосинтезийн механизм нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл , мөчлөгийн шинж чанартай байдаг (мөн фотохимийн carboxylation, Calvin цикл гэж нэрлэдэг). Энэ нь гурван үе шаттайгаар бүрдэнэ:

1. Карбонжилт - нэгдэн CO _2.
2. Нөхөн сэргэх үе шат.
3. Үе шат нөхөн сэргэлт ribulozodifosfat.

Ribulofosfat - таван нүүрстөрөгч бүхий сахар - УТҮ зардлаар фосфоржилт нь журмын өөрийгөө зээлдүүлдэг, улмаар цаашид зургаан нүүрстөрөгчтэй, даруй усны молекул нь урвал нь задалж нь CO ₂ бүтээгдэхүүнд холбогдуулан өөр carboxylation өртөж байна ribulozodifosfat хоёр молекул зүйл хүчил phosphoglyceric бий үйлдвэрлэх . гурван нүүрстөрөгчийн элсэн чихэр, triose эсвэл альдегидийн phosphoglyceraldehyde - Дараа нь хүчлийн ферментийн урвал хэрэгжүүлэх иж бүрэн нөхөн сэргээх явагдаж буй гурван нүүрстөрөгчтэй нь элсэн чихэр, бүрдүүлэх УТҮ болон NADP байгааг шаардлагатай. хоёр ийм triose хураангуй hexose молекул гарган авсан үед ямар цардуул молекулын ба дибаг нөөц нэг хэсэг байж болно.

Энэ үе шат нь фотосинтез явцад, CO ₂ нэг молекул болон нүүрс хүчлийн өөр нэг молекул нь дахин нэгдэх болно pentose фосфатын мөчлөгийн урвал, нөхөн сэргэлт ribulozofosfata үр дүнд нь Geksozofosfat эхлүүлж гурван ATP молекул, дөрвөн H атомыг ашиглан шингээж байгаа байгаа нь дуусна.

Carboxylation урвал, нөхөн сэргээх, нөхөн сэргэлт нь зөвхөн тодорхой эсүүд фотосинтез явагддаг авч үзэх боломжгүй юм. Юу нь "нэгдсэн" урсгал үйл явц, зөрүү байсаар байна, учир нь ч хэлж чадахгүй байгаа юм - сэргээн босгох үйл явц нь NAD + H. илүү NADPH + H ашигладаг бол

Нэгдэн CO ₂ ribulozodifosfat катализаторийн, ribulozodifosfatkarboksilaza хангадаг ордог. урвалын бүтээгдэхүүн глицералдехид-3-фосфат руу NADPH * Н2 болон УТҮ зардлаар сэргэж, 3-phosphoglycerate юм. бууруулах үйл явц глицералдехид 3-фосфат dehydrogenase өөр хурдассан байна. Сүүлийнх амархан dihydroxyacetone фосфат руу хөрвүүлсэн байна. үүсэх fruktozobisfosfata. түүний молекулуудын нэг хэсэг мөчлөг хаах, нөхөн сэргээх үйл явц ribulozodifosfat оролцож байгаа бөгөөд хоёр дахь хэсэг, фотосинтезийн эсэд нөөцийн Нүүрс бий болгох үйл ажиллагаа явуулж байгаа өөрөөр хэлбэл энэ нь нүүрс усны фотосинтезийн байна.

Хөнгөн эрчим хүчний фосфоржилт болон органик бодисын синтез шаардлагатай бөгөөд органик бодисын исэлдэлт эрчим хүчний исэлдэлтийн фосфоржилт шаардлагатай. Яагаад ургамал амьтан, heterotrophic бусад организмын амьдралыг хангаж байгаа юм.

ургамлын эсэд фотосинтезийн энэ замаар явагддаг. Тус бүтээгдэхүүн нь органик гаралтай байдаг дэлхийн ургамлын бодисын нүүрстөрөгчийн араг яс төрөл бүрийн бий болгох шаардлагатай нүүрс ус юм.

улмаас амин хүчлийн sulfhydryl бүлэг сульфат бууруулахад - Органик азотын бодис органик бус нитрат бууруулах, хүхэр өөр төрлийн фотосинтезийн организмд шингэсэн. уураг, нуклейн хүчил, липидийн, нүүрс усны үүсэхээс өгнө, нөлөөлөх хүчин зүйлсүүд фотосинтез юм. Ямар бодис нь "жигнүүрийн" юм амин чухал үйлдвэрийн аль хэдийн онцолж байна, гэхдээ үнэ цэнэтэй эмийн бодис (флавоноид, алкалоид, terpenes, Polyphenols, стероидууд, orgkisloty болон бусад) нь дунд синтез бүтээгдэхүүний талаар нэг ч үг хэлсэн юм. ургамал, амьтан, хүний амьдралын түлхүүрийг - Тиймээс, ямар ч хэтрүүлэг гэж фотосинтез гэж хэлж болно.