Fotosintēzes definīcija un process

Ja dzīvnieki un cilvēki ar pārtiku iegūst enerģiju no citām dzīvām būtnēm, augi ir organismi, kas spēj paši nodrošināt pārtiku. Šo procesu sauc par fotosintēzi.

Reiz mēs uzzinājām, ka tieši hlorofils augos ļauj tiem fotosintēt. Fotosintēze ir anabolisma process, kas ir sarežģītu molekulu sakārtošanas vai sintezēšanas process no dažādām vienkāršām molekulām. Tādējādi anabolismu sauc arī par asimilāciju vai sintēzi. Bez fotosintēzes vēl viens anabolisks process ir ķīmijsintēze.

Lai gan hlorofils ir tikai dažiem organismiem, fotosintēzes process ir ļoti svarīgs ekosistēmai, jo augi ir galvenais visas pārtikas avots uz Zemes. Autotrofisko organismu uztvertā saules enerģija tiks pārstrādāta pārtikā. Fotosintēze arī izdala skābekli atmosfērā, lai dzīvās būtnes, arī cilvēki, varētu elpot.

Kā notiek fotosintēze?

Bet kā notiek fotosintēzes process? No nosaukuma fotoattēls nozīmē izmantot gaismu, bet sintēze - radīt. Tas ir, vienkāršas molekulas pēc tam tiek pārveidotas par sarežģītām molekulām, izmantojot saules enerģiju.

Fotosintēzes process oglekļa dioksīdu un ūdeni pārvērš enerģijā ogļhidrātu un skābekļa veidā, izmantojot hlorofilu un saules gaismu.

(Lasiet arī: Pārziniet augu šūnu īpašības un tipus)

Šis process notiek zaļās lapās, proti, mezofila šūnās. Mezofila šūnās ir hloroplasti, un tajos ir grana. Fotosintēze notiek arī zaļajos kātos un dažās ziedu daļās.

Uz lapas virsmas uz kvadrātmetru ir pusmiljons hloroplastu. Oglekļa dioksīds caur hematoplastiem nonāk hloroplastos, bet ūdens iet caur lapu vēnām. Zemāk ir hloroplastu un to organellu diagramma.

(bilde)

Fotosintēze var notikt tikai organismos, kuriem ir hlorofils. Hlorofils ir augu pigments, kas atrodams hloroplastos, un tas var būt bakteriohlorofils a, b, c, d, e un bakterioviridīns. Hlorofils a un b ir sastopams tikai augstākos augos. Zemāk esošajā tabulā ir norādītas hlorofila a un b atšķirības.

(tabula)

Fotosintēzes process ietver divas secīgas reakciju sērijas, proti, gaismas reakciju un tumšo reakciju. Kā norāda nosaukums, no gaismas atkarīgo reakciju sauc arī par Hill reakciju. Tikmēr tumšās reakcijas nav atkarīgas no gaismas, un tās sauc par Kalvina-Bensona ciklu.

Gaismas reakcijas posmi ietver gaismas absorbciju un elektronu transportēšanu, ūdens šķelšanos un augstas enerģijas ATP starpprodukta veidošanos (fotofosforilēšana). Pēc tam gaismas reakcijas rezultāti tiek izmantoti tumšajā reakcijā, proti, biosintētiskajā fāzē.

Tumšā reakcija ir sintētiska fotosintēzes daļa, kas nozīmē, ka enerģijas veidošanās notiek tumšajā reakcijā. Tumšā reakcija stromā notiek ar vairāku katalizētu enzīmu palīdzību. Tumšā reakcija fiksē CO 2 un sintezē ogļhidrātus vai cukurus. Tumšā reakcija ir atkarīga arī no gaismas reakcijas rezultātiem, proti, ATP un NADPH.

Tumšā reakcija ir arī ceļš oglekļa fiksācijai tumsā, izmantojot starpposma savienojumus, kas izraisa cukuru un cietes veidošanos. Melvins Kalvins un viņa kolēģi Clorella sp. Fotosintēzē izmantoja radioaktīvo-14 CO 2 . (vienšūnu zaļās aļģes). Pēc tam ar radioaktīvo izsekošanas paņēmienu palīdzību tiek atklāts oglekļa fiksācijas ceļš. Acīmredzot tas notiek visos fotosintētiskajos augos. Šeit ir tumšās reakcijas vai Kalvina cikla diagramma.

(diagramma)