Back to the topics list

фотосинтеза

На сите живи суштества им треба енергија за да живеат. Тие ја земаат оваа енергија од храната. Но, дали некогаш сте виделе растенија да јадат храна? Тогаш, како ја добиваат својата енергија? Растенијата ја добиваат својата енергија преку процес наречен фотосинтеза кој им овозможува да ја направат својата храна. Прочитајте за да дознаете повеќе за оваа интересна тема.

Цели на учење

Во оваа лекција, ќе научиме за следново

1. Дефиниција за фотосинтеза
2. Хемиски реакции кои се јавуваат за време на фотосинтезата
3. Чекори во процесот на фотосинтеза што им овозможува на фототрофите да ја направат својата храна
4. Две главни фази на фотосинтезата - реакција на светлина и реакција на темнина
5. Четири различни видови пигменти вклучени во фотосинтезата

Фотосинтезата е процес со кој фототрофите ја претвораат светлосната енергија во хемиска енергија, која се користи за поттикнување на клеточните активности. Ги внесува хлоропластите преку пигменти како што се хлорофил а, хлорофил б, каротин и ксантофил.

Сите зелени растенија и неколку други автотрофни организми се потпираат на фотосинтезата за да користат јаглерод диоксид, вода и сончева светлина за да синтетизираат хранливи материи. Кислородот е нуспроизвод на фотосинтезата.

Исто како зелените растенија, некои други организми исто така вршат фотосинтеза. Тие вклучуваат прокариоти како виолетови бактерии, цијанобактерии и зелени сулфурни бактерии.

Реакцијата на фотосинтезата може да се прикаже како:

Јаглерод диоксид + Вода ========= Гликоза + Кислород

(Сончева светлина)

Важноста на фотосинтезата

Фотосинтезата е од суштинско значење за постоењето на целиот живот на Земјата. Тој игра важна улога во синџирот на исхрана. Тоа им овозможува на растенијата да ја создаваат својата храна на тој начин, правејќи ги примарни производители.

Фотосинтезата исто така ослободува кислород во атмосферата. Кислородот им е потребен на повеќето организми за да преживеат.

Место на фотосинтеза

Фотосинтезата се одвива во хлоропластите во растенијата и сино-зелените алги. Сите зелени делови на растението, вклучувајќи ги зелените стебла, зелените лисја и сепалите, содржат хлоропласти.

Хлоропластите се присутни само во растителните клетки и се наоѓаат во мезофилните клетки на лисјата.

Равенка за фотосинтеза

Во фотосинтезата, јаглерод диоксидот и водата реагираат за да формираат два производи, имено, кислород и гликоза. Ова е ендотермична реакција.

6CO ₂ + 6H ₂ O = C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂

За разлика од растенијата, не сите бактерии произведуваат кислород како нуспроизвод на фотосинтезата. Бактериите кои не произведуваат кислород како нуспроизвод на фотосинтезата се нарекуваат аноксигени фотосинтетички бактерии. Бактериите кои произведуваат кислород како нуспроизвод на фотосинтезата се нарекуваат кислородни фотосинтетички бактерии.

Фотосинтетички пигменти

Постојат четири различни видови на пигменти присутни во лисјата:

1. Хлорофил а
2. Хлорофил б
3. Ксантофили
4. Каротеноиди

Чекори на процесот

На клеточно ниво, процесот на фотосинтеза се одвива во клеточните органели наречени хлоропласти. Овие органели содржат зелено обоен пигмент наречен хлорофил, кој е одговорен за карактеристичната зелена боја на листовите.

Структурно, листот се состои од ливче, епидермис и ламина. Ламината се користи за апсорпција на сончева светлина и јаглерод диоксид за време на фотосинтезата.

• За време на процесот на фотосинтеза, јаглерод диоксидот навлегува низ стомите, водата се апсорбира од коренските влакна од почвата и се носи до лисјата преку ксилемските садови. Хлорофилот ја апсорбира светлосната енергија од сонцето за да ги подели молекулите на водата на водород и кислород.
• Водородот од молекулите на водата и јаглеродниот диоксид апсорбиран од воздухот се користи за производство на гликоза. Понатаму, кислородот се ослободува во атмосферата преку листовите како отпаден производ.
• Гликозата е извор на храна за растенијата која обезбедува енергија за раст и развој, додека остатокот се складира во корените, лисјата и плодовите за нивна подоцнежна употреба.
• Пигментите се други основни клеточни компоненти на фотосинтезата. Тие се молекулите кои даваат боја и тие ја апсорбираат светлината на одредена бранова должина и ја рефлектираат неапсорпираната светлина. Сите зелени растенија главно содржат хлорофил а, хлорофил б и каротеноиди кои се присутни во тилакоидите на хлоропластите. Тој првенствено се користи за зафаќање на светлосната енергија. Хлорофил-а е главниот пигмент.

Две фази на фотосинтеза

Процесот на фотосинтеза се одвива во две фази:

• Реакција зависна од светлина или реакција на светлина
• Светлосна независна реакција или темна реакција

Светлосна реакција на фотосинтеза или реакција зависна од светлина

• Фотосинтезата започнува со реакција на светлина. Се изведува само во текот на денот во присуство на сончева светлина. Кај растенијата, светлосната реакција се одвива во тилакоидните мембрани на хлоропластите.
• Внатре во тилакоидните мембрани има структури слични на вреќички наречени Грана кои собираат светлина.
• Светлосната енергија се претвора во ATP и NADPH кои се користат во втората фаза од фотосинтезата. Се користи вода и се произведува кислород.

Хемиската равенка во светлосната реакција на фотосинтезата може да се сведе на:

2H ₂ O + 2NADP + 3ADP + 3Pi = O ₂ + 2NADPH + 3ATP

Темна реакција на фотосинтеза или реакција независна од светлина

• Ова се нарекува и реакција на фиксирање на јаглерод.
• Тоа е процес независен од светлината во кој молекулите на шеќер се формираат од молекулите на водата и јаглерод диоксидот.
• Темната реакција се јавува во стромата на хлоропластот каде што тие ги користат NADPH и ATP производите од светлосната реакција.
• Растенијата го фаќаат јаглерод диоксидот од атмосферата преку стомите и продолжуваат до циклусот Калвин.
• Во циклусот Калвин, ATP и NADPH формирани за време на светлосната реакција ја поттикнуваат реакцијата и претвораат шест молекули на јаглерод диоксид во една молекула на шеќер или гликоза.

Хемиската равенка за темната реакција е

3CO ₂ + 6NADPH + 5H ₂ O + 9ATP = G3P + 2H + 6NADP + 9ADP + 8Pi

(Каде што G3P е глицералдехид-3-фосфат)