Bitkilerde fotosentez süreci nasıl ve nerede? Phases fotosentezi hafif koyu reaksiyon.

Işık enerjisini kullanarak veya onsuz. Bitkilerin karakteristik özelliğidir. Daha sonra fotosentezin karanlık ve hafif fazının ne olduğunu düşünelim.

Genel

Yüksek bitkilerdeki fotosentez organı bir tabakadır. Kloroplastlar organoid olarak organoidlerdir. Thillacoidlerinin membranlarında fotosentetik pigmentler var. Onlar karotenoidler ve klorofillerdir. İkincisi, birkaç türde (A, C, B, D) var. Ana kişi a-klorofil olarak kabul edilir. Molekülünde, porfirin "kafa", merkezde bulunan bir magnezyum atomuyla ve ayrıca fitolon "kuyruğu" ile serbest bırakılır. İlk eleman düz bir yapı olarak gösterilir. Kafa hidrofilik, bu nedenle, su ortamına yönlendirilen membranın bir kısmında bulunur. Phytolon "kuyruğu" hidrofobiktir. Bu nedenle, membranda bir klorofil molekülü tutar. Klorofiller mavi-mor ve kırmızı ışıkla emilir. Ayrıca, bitkilerin renginin karakteristik olduğu nedeniyle yeşile yansıtıyorlar. Pilaktotoid membranlarda, photosistemlerde klorofil molekülü düzenlenir. Synesielenler için algler ve bitkiler, sistemler 1 ve 2. fotosentezlerin fotosentezleri ile karakterizedir. İkinci sistem, oksijeni ayırarak H20'yu ayrıştırabilir.

Hafif faz fotosentezi

Bitkilerde meydana gelen süreçler karmaşıklık ve multistage ile ayırt edilir. Özellikle, iki reaksiyon grubu ayırt edilir. Onlar, fotosentezin içi ve ışık fazıdır. İkincisi, enzim ATP'nin, proteinlerin elektronları taşıyan proteinlerin ve klorofilin katılımıyla gerçekleşir. Fotosentezin ışık fazı, tilactoid membranlarda meydana gelir. Klorofil elektronları heyecanlandırılır ve molekülden ayrılır. Bundan sonra, pilaktotoid membranın dış yüzeyine düşer. Sırayla olumsuz olarak şarj ediyor. Oksidasyondan sonra, klorofil moleküllerinin restorasyonu başlar. İntrakatik alanda bulunan sudaki elektronları seçerler. Böylece, fotosentezin ışık fazı, çürüme sırasında zarda gelir (Photolidium): H20 + Q ışık → H + +

Hidroksil iyonları, elektronlarını vererek reaktif radikallere dönüştürülür:

O - → .on + e -

He-radikaller birleştirilir ve serbest oksijen ve su oluşturur:

4 ama → 2N 2 O + O 2.

Aynı zamanda, oksijen çevreye (dış) ortama çıkarılır ve özel bir "tank" deki protonların birikmesi tilactoidin içinde biriktirilir. Sonuç olarak, fotosentez akışının ışık fazının, bir taraftaki N + nedeniyle pyraktotoid membran pozitif bir yük alır. Aynı zamanda, elektronların pahasına, olumsuz olarak şarj eder.

Fosfilasyon ADF.

Fotosentezin ışık fazının aktığında, membranın iç ve dış yüzeyleri arasında potansiyel bir fark vardır. 200 MV'ye ulaştığında, ATP sentetaz kanallarını iterek protone. Böylece, fotosentezin ışık fazı, fosforilasyon ADF'si ATP'ye göre zranda meydana gelir. Aynı zamanda, atomik hidrojen, özel bir taşıyıcı nikotininyandadenindinükleotidfosfat NADF + 'a napf.n2'ye restorasyonuna yöneliktir:

2N + + 2E - + NADF → NADF.N 2

Fotosentezin ışık fazı, bu nedenle bir fotoliz içerir. Buna rağmen, en önemli üç reaksiyona eşlik eder:

1. Sentez ATP.
2. Eğitim nadf.n 2.
3. Oksijen oluşumu.

Fotosentezin ışık fazı, ikincisinin atmosfere salınması eşlik eder. Nadf.n2 ve ATP, kloroplast'ın stromomunda hareket eder. Fotosentezin bu ışık fazı tamamlanır.

Başka bir reaksiyon grubu

Fotosentezin karanlık fazı için, hafif enerji gerekli değildir. Chloroplast'ın stromasına gider. Reaksiyonlar, hava karbondioksitten sürekli olarak meydana gelen dönüşümlerin bir zinciri olarak gösterilir. Sonuç olarak, glukoz ve diğer organik maddeler oluşur. İlk reaksiyon fiksasyondur. Bir alıcı karbondioksit, ribulosobifhosfat (beş karbonlu şeker) ribf gerçekleştirir. Reaksiyondaki katalizör ribulosobifosfat karboksilazdır (enzim). Karboksilasyonun bir sonucu olarak, ribf altı kavisli bir dengesiz bağlantı ile oluşturulur. Pratik olarak anında iki FGK (fosfogliserolik asit) molekülüne ayrılır. Bundan sonra, birkaç ara ürünle glikoza dönüştüğü bir reaksiyon döngüsü vardır. Fotosentezin ışık fazı kaplandığında dönüştürülen Enerji NADF.N2 ve ATP'yi kullanırlar. Bu reaksiyonların döngüsü, Calvin döngüsü olarak adlandırılır. Aşağıdaki gibi temsil edilebilir:

6SO 2 + 24H + + ATP → C 6H 12 ° 6 + 6N2

Glikoza ek olarak, fotosentez sırasında, diğer organik (karmaşık) bileşikler oluşturulur. Bunlar, özellikle yağ asitleri, gliserin, nükleotit amino asitlerdir.

C3 reaksiyonları

İlk ürün olarak üç karbonlu bileşiklerin oluştuğu fotosentezin türünü temsil ederler. Yukarıda bir Calvin döngüsü olarak tarif edilmiştir. C3-fotosentezin karakteristik özellikleri olduğu için:

1. RIBF, karbondioksit için bir alıcıdır.
2. Karboksilasyon reaksiyonu, ribf karboksilazı katalize eder.
3. Daha sonra 2 FGK üzerine parçalanan bir altıgen madde oluşur.

Fosfogliserin asidi TF'ye (triosofosfatlar) geri yüklenir. Bazıları ribülosobifosfatın rejenerasyonuna yöneliktir ve gerisi - glikoza dönüşür.

C4 reaksiyonları

Bu tür fotosentez için, ilk ürün olarak dörtlü bileşiklerin görünümü karakteristiktir. 1965 yılında, bazı bitkilerde C4 maddelerinin ilk göründüğü ortaya çıktı. Örneğin, darı, sorgum, şeker kamışı, mısır bulundu. Bu kültürler C4 bitkilerine atıfta bulunmaya başladı. Aşağıdakiler, 1966, SLECH ve Hatch (Avustralya bilimcileri), neredeyse tamamen yok olduklarını ortaya koydu. Ayrıca, C4 bitkilerinin karbondioksitin emilimi ile çok daha verimli bir şekilde gerçekleştirildiği tespit edildi. Sonuç olarak, bu tür kültürlerde karbon dönüşüm yolu, Hatch Salca olarak adlandırılmaya başladı.

Sonuç

Fotosentezin değeri çok büyük. Onun sayesinde, karbondioksit gazı her yıl atmosferden (milyarlarca ton) emilir. Bunun yerine, daha az oksijen olmadan ayırt edilir. Fotosentez, organik bileşiklerin oluşumunun ana kaynağı olarak işlev görür. Oksijen, ozon tabakasının oluşumunda rol oynar, canlı organizmaların kısa dalga UV radyasyonunun etkilerinden korunmasını sağlar. Fotosentez sürecinde, levha üzerine düşen ışığın tüm enerjisinin sadece% 1'ini emer. Verimliliği, 1 kV başına 1 g organik bileşik içerisindedir. m saat başına yüzey.

Fotosentez iki aşamadan oluşur - hafif ve karanlık.

Işık fazında, ışık qualta (fotonlar), bu moleküllerin daha zengin bir enerjide "heyecanlı" durumunda çok kısa sürede hareket ettiği bir sonucu olarak klorofil molekülleriyle etkileşime girer. Daha sonra "heyecanlandırılmış" moleküllerin bir kısmının aşırı enerjisi, ısıya dönüştürülür veya ışık olarak yayılır. Bunun bir kısmı, su ayrışması nedeniyle her zaman sulu bir çözeltide mevcut olan hidrojen iyonları ile iletilir. Oluşan hidrojen atomları organik moleküller - hidrojen taşıyıcıları ile kırılgandır. Hidroksit iyonları "elektronlarını diğer moleküllere ver ve serbest radikallere dönüşür. Birbirleriyle etkileşime girer, su ve moleküler oksijenle sonuçlanır:

4One \u003d O2 + 2N2O, bu nedenle, fotosentez sırasında üretilen ve atmosfere salınan bir moleküler oksijen kaynağı, ışığın etkisi altında bir fotoliz - su ayrışımıdır. Su fotolizine ek olarak, güneş radyasyonunun enerjisi ATP ve ADP'nin sentezi ve oksijen katılımı olmadan fosfat için ışık fazında kullanılır. Bu çok etkili bir süreçtir: Kloroplastlarda, oksijen içeren aynı bitkilerin mitokondrisine göre 30 kat daha fazla ATP oluşturulur. Bu şekilde, fotosentezin karanlık evresindeki işlemler için gereken enerji biriktirilir.

Karanlık fazın kimyasal reaksiyonlarının kompleksinde, ışığın gerekli olmadığı akış için, anahtar yer CO2 bağlanır. Bu reaksiyonlarda, ATP molekülleri, ışık fazı sırasında sentezlenir ve suyun fotolizinde oluşan ve taşıyıcı moleküllerle ilişkili hidrojen atomları:

6SO2 + 24N - »C6H12O6 + 6NEO

Böylece güneş ışığının enerjisi, karmaşık organik bileşiklerin kimyasal bağlarının enerjisine dönüştürülür.

87. Bitkiler ve gezegen için fotosentezin değeri.

Fotosentez, biyolojik enerjinin ana kaynağıdır, fotosentetik ototrophlar, organik maddelerin inorganik maddelerinin sentezi için kullanır, heterotroflar, kimyasal bağlar şeklinde, solunum ve fermantasyon işlemlerinde serbest bırakılır. Fosil yakıtların (kömür, petrol, doğal gaz, turba) yanması sırasında insanlığın elde ettiği enerji, fotosentez sürecinde de depolanır.

Fotosentez, inorganik karbonun biyolojik döngüsünün ana girişidir. Tüm ücretsiz oksijen atmosferi - biyojenik kökenli ve fotosentezin bir yan ürünüdür. Oksidatif bir atmosferin oluşumu (oksijen felaketi), dünyanın yüzeyinin durumunu tamamen değiştirdi, nefes almayı mümkün kıldı ve gelecekte ozon tabakasının oluşumundan sonra, araziye ulaşmayı mümkün kıldı. Fotosentez süreci, tüm canlıların beslenmesinin temelidir ve ayrıca yakıt (ahşap, kömür, petrol), lifler (selüloz) ve sayısız faydalı kimyasal bileşiklerle insanlığı sağlar. Fotosentez sırasında havadan bağlanan karbondioksit ve su, hasatın kuru ağırlığının yaklaşık% 90-95'ini oluşturur. Kalan% 5-10, topraktan türetilmiş mineral tuzlarına ve azot üzerine düşer.

Bir kişi, gıdada yaklaşık% 7 fotosentez ürünlerinin, hayvan yemi olarak ve yakıt ve yapı malzemeleri biçiminde kullanır.

Dünyadaki en yaygın işlemlerden biri olan fotosentez, karbon, oksijen ve diğer elementlerin doğal döngüsünü belirler ve gezegenimizdeki yaşamın malzeme ve enerji temeli sağlar. Fotosentez, atmosferik oksijenin tek kaynağıdır.

Fotosentez, dünyadaki en yaygın işlemlerden biridir, karbon, O2 ve diğer elementlerin doğasında bir dolaşıma neden olur. Gezegende yaşayan her şeyin malzeme ve enerji temelini oluşturur. Her yıl, fotosentezin bir sonucu olarak, yaklaşık 8 1010 ton karbon bir organik madde şeklinde bağlanır, 1011 ton selüloz oluşur. Sushi bitkilerinin fotosentezi sayesinde yılda 1.8 1011 ton kuru biyokütle oluşur; Dünya Okyanusu'nda yıllık olarak yaklaşık olarak aynı miktarda Bitki Bitkuşu oluşur. Yağmur ormanları, toprakların fotosentezinin genel ürünlerine% 29'a kadar getiriyor ve her türdeki ormanların katkısı% 68'dir. Yüksek bitkilerin ve yosun fotosentezi, atmosferik O2'nin tek kaynağıdır. Dünyadaki ortaya çıkışı yaklaşık 2,8 milyar yıl önce, O2 oluşumuyla su oksidasyonu mekanizması, biyolojik evrimdeki en önemli olaydır, bu da güneşin ışığını ana kaynakla - biyosferin serbest enerjisi ile ve Su, canlı organizmalardaki maddelerin sentezi için pratik olarak sınırsız bir hidrojen kaynağıdır. Sonuç olarak, modern bir kompozisyonun atmosferi oluşturulmuştur, O2, yiyeceklerin oksidasyonuna erişilebilir hale geldi ve bu, yüksek oranda organize heterotrofik organizmaların oluşmasına (karbon kaynağı olarak eksojen bir organik maddeler olarak kullanılır) ortaya çıktı. Fotosentez ürünleri şeklinde güneş radyasyonu enerjisinin genel stoğu, yılda yaklaşık 1.6.1021 KJ'dir; bu, insanlığın modern enerji tüketiminden yaklaşık 10 kat daha yüksektir. Güneş ışınımı enerjisinin yaklaşık yarısı, fotosentez için kullanılan (fizyolojik olarak aktif radyasyon veya farlar) için kullanılan görünür bir spektrum (400 ila 700 nm dalga boyu) anlamına gelir. IR radyasyonu, oksijen organizmalarının (daha yüksek bitkiler ve yosun) fotosentezi için uygun değildir, ancak bazı fotosentetik bakteriler tarafından kullanılır.

Kemosentez sürecinin açılması S.N. Vinogradsky. İşlem özellikleri.

Kemosentez, mikroorganizmaların ömrü boyunca amonyak, hidrojen sülfür ve diğer kimyasalların oksidasyonu sırasında ayrılan enerji nedeniyle meydana gelen karbondioksit organik maddelerin sentezlenmesi bir işlemdir. Kemosentezin de başka bir adı var - kemolyteavotrofi. Kemosentez S. N. Vinogradovsky'nin 1887'de açılması, kök, ana organizmalar olan metabolizma türünün biliminin temsillerini değiştirdi. Birçok mikroorganizma için kemosentez, tek gıda türüdür, çünkü sadece karbon kaynağı olarak karbondioksitleri emebilirler. Kemosentezdeki fotosentezin aksine, hafif enerji yerine oksidatif reaksiyon reaksiyonlarının bir sonucu olarak oluşan bir enerji kullanılır.

Bu enerji, Adenosinerfosforik Asit (ATP) sentezi için yeterli olmalı ve numarası 10 Kcal / Mol'yi geçmelidir. Oksitlenmiş maddelerin bazıları elektronlarını sitokrom seviyesinde zincire içine verir ve böylece yedek sentez ek enerji tüketimi için yaratılmıştır. Kemosentez ile, organik bileşiklerin biyosentezi, karbondioksitin otootrofik asimilasyonu nedeniyle oluşur, yani fotosentezin aynı şekilde olduğu gibidir. Elektronların hücre zarı içine yerleştirilmiş olan bakterilerin solunum enzimlerinin zinciri ile transferinin bir sonucu olarak, ATP formundaki enerji elde edilir. Çok büyük enerji tüketimi nedeniyle, hidrojen hariç tüm kemosentetik bakteriler, oldukça az biyokütle oluşturur, ancak aynı zamanda büyük miktarda inorganik maddeyi oksitlediler. Hidrojen bakterileri, bilim adamları tarafından protein elde etmek ve atmosferin karbondioksitten saflaştırılması için kullanılır, bu özellikle kapalı çevre sistemlerinde gereklidir. Çoğu psömosentetik bakterilerin çeşitliliği vardır, çoğu psödomonadlarla ilgilidir, ayrıca filametonlar ve bağlayıcı bakteriler, leptospir, spirum ve korinbakteriler arasında bulunurlar.

Kemosentez Prokaryotm kullanım örnekleri.

Kemosentezin özü (Rus araştırmacısı Sergey Nikolayevich Vinogradsky tarafından açılan süreç), bu organizmanın kendileri tarafından basit (inorganik) maddelerle gerçekleştirilen oksidasyon reaksiyonlarının organizması tarafından organizmanın enerji üretimidir. Bu tür reaksiyonların örnekleri, nitrite bir amonyum oksidasyonu veya trititabilen, bir hidrojen sülfürüne kükürtlere, benzer spesifik prokaryotik gruplar (kelimenin geniş anlamındaki bakteriler), kemosentezi (geniş bir bakteri) yeteneğine sahiptir. kelimenin anlamı). Kemosentez nedeniyle, şu anda bazı hidrotermalların ekosistemleri vardır (okyanusun dibindeki yerler, sıcak yeraltı suyu veriminin, restore edilmiş maddeler, hidrojen, hidrojen, demir sülfit, demir sülfit, vb.) Yanı sıra son derece Basit, sadece bakterilerden oluşan ekosistemler, karadaki kayaların jantlarındaki büyük derinliklerde keşfedilmiştir.

Bakteriler - kemosentetik, kayaların yok, atık suları arındırdı, minerallerin oluşumuna katılın.

Konu 3 Fotosentezin Aşamaları

Bölüm 3 Fotosentez

1. Işık fazı fotosentezi

2.FeziSentetik fosforilasyon

3. Fotosentezde CO2 koyarak

4. Açma

Fotosentezin ışık fazının özü, radyant enerjiyi ve dönüşümünü, karanlık reaksiyonlarda karboyu geri yüklemek için gerekli olan asimilasyon kuvveti (ATP ve NADF-H) içine emmektir. Hafif enerji dönüşümünün kimyaya dönüşümünün karmaşıklığı, katı membran organizasyonlarını gerektirir. Fotosentezin ışık fazı, kloroplast marinlerinde meydana gelir.

Böylece, fotosentetik membran çok önemli bir reaksiyonu yürütür: Absorbe edilmiş ışık qualta'nın enerjisini NADF-H'nin oksidasyon-azaltma potansiyeline ve ATP molekülündeki fosforil grubu transfer reaksiyonunun potansiyeline dönüştürür, aynı anda , Enerji dönüşümü, yeterince uzun ömürlü formdaki çok kısa ömürlü formdan dönüştürülür. Stabilize edilmiş enerji daha sonra, daha sonra, karbondioksitin restorasyonuna yol açan reaksiyonlar dahil, bitki hücresinin biyokimyasal reaksiyonlarında kullanılır.

Beş ana polipeptit kompleksi, kloroplastların iç zarlarına yerleştirilmiştir.: fotosystem I (FS I) Kompleksi, Photosedystem II (FSII) Kompleksi, Hafif Koçluk Kompleksi II (SSKII), Sitokromik B 6 F-Kompleksi ve ATP Synthaz (CF 0 - CF 1 -Complex). FSI kompleksleri, FSII ve SSKII, çoğu anten pigmentleri olarak işlev gören pigmentler (klorofiller, karotenoidler) içerir ve FSI ve FSII reaksiyon merkezlerinin pigmentleri için enerji toplar. FSI ve FSII komplekslerinin yanı sıra sitokromik b 6 F. -Complex, kompozisyon redoks-kofaktörler içindedir ve elektronların fotosentetik taşımacılığına dahildir. Bu komplekslerin proteinleri, membrana gömülmesini sağlayan, yüksek bir hidrofobik amino asit içerikleri ile ayırt edilir. ATP Sentezi ( CF 0 - CF 1 -Complex) ATP'nin sentezini gerçekleştirir. Tylacoid membranlarında büyük polipeptit komplekslerine ek olarak, küçük protein bileşenleri vardır - plastociana, Ferredoxin ve ferredoxin-nadf-oksidoreductaz, Membranların yüzeyinde bulunur. Fotosentezin elektronik taşıma sistemine girerler.

Aşağıdaki işlemler fotosentezin ışık döngüsünde gerçekleşir: 1) Fotosentetik pigment moleküllerinin fotoekstitasyonu; 2) Anten'den reaksiyon merkezine enerji göçü; 3) Su molekülünün fotokozisi ve oksijen seçimi; 4) NADF-N için fotoğraf sızdırmazlığı; 5) Fotosentetik fosforilasyon, ATP'nin oluşumu.

Kloroplastların pigmentleri, fonksiyonel kompleksler halinde birleştirilir - reaksiyon merkezinin - klorofilin fakat, Aydınlatma işleminin yapılması, ışık kesme pigmentlerinden oluşan bir antenle enerji transfer işlemleriyle bağlanır. Yüksek bitkilerin fotosentezin modern şeması, iki farklı fotografinin katılımıyla gerçekleştirilen iki fotokimyasal reaksiyon içerir. Varlığının varsayımı, 1957'de R. EMERSON tarafından, onun (700 nm) tarafından tespit edilen uzun dalga boyu kırmızı ışığın etkisi temelinde, daha kısa dalga ışınlarının (650 nm) eklem aydınlatması temelinde ifade edildi. Daha sonra, fotografinin II'nin FSI'ye kıyasla daha kısa dalga ışınlarını emdiği bulundu. Fotosentez, yalnızca Emerson'un güçlendirici etkisini açıklayan ortaklaşa çalıştıklarında etkilidir.

FSI'nin bileşimi, klorofil dimer gerici bir merkez olarak dahil edilmiştir. aC. 700 nm (p 700) ve klorofillerin maksimum emilimi fakat 675-695, bir anten bileşeninin rolünü oynamak. Bu sistemdeki birincil elektron alıcısı, klorofilin monomerik şeklidir. fakat 695, ikincil alıcılar - demir üst proteinler (-FES). Işık eyleminin altındaki FSI kompleksi, demir içeren protein-ferreroksin (PD) ve bakır içeren protein - plastocianini (PC) oksitlenmesini sağlar.

FSII, klorofil içeren bir reaksiyon merkezi içerir fakat(P 680) ve anten pigmentleri - klorofiller fakat 670-683. Birincil elektron alıcı faeofitin (FF) elektronları plastokinona iletir. FSII ayrıca, S-sisteminin protein kompleksini, suyun oksitleyici ve elektronların zailini içerir. Bu kompleks, manganez, klor ve magnezyumun katılımıyla çalışıyor. FSII, plastokinonu (PQ) geri yükler ve yaklaşık 2 ve proton vurgulayarak suyu oksitler.

FSII ve FSI arasındaki bağlantı, PLASTOKHINONOV, protein sitokromik kompleksinin fonu olarak görev yapmaktadır. b 6 F. ve plastocianine.

Bitkilerin kloroplastlarında, her gerici merkez, anten veya ışık kesme komplekslerine dahil olan yaklaşık 300 molekül pigmentini oluşturur. Kloroplast lamelinden, klorofil içeren bir ışık kesme protein kompleksi izole edilmiştir. fakat ve b. ve FSI ve FSII'ye (fotografinin anten bileşenlerini odaklayan) doğrudan FSP ve doğrudan eklenen anten kompleksleri ile yakından ilişkili olan karotenoidler (SSC). Thylakoid proteininin yarısı ve yaklaşık% 60 klorofilin SSK'ta lokalizedir. Her SSC, 120 ila 240 klorofil moleküllerini içerir.

Anten protein kompleksi FS1, 110 klorofil molekülü içerir a. P 700 başına 680-695 , Bunlardan 60 molekül, SSC FSI olarak görülebilen anten kompleksinin bileşenleridir. Anten kompleksi FSI ayrıca B-karoten içerir.

Anten protein kompleksi FSII, 40 klorofil molekülü içerir fakatr680 ve B-karoten başına maksimum 670-683 nm emilim ile.

Anten komplekslerinin kromoproteinleri fotochemik aktiviteye sahip değildir. Rolleri, her biri elektron taşıma zinciriyle ilişkili olan ve fotokimyasal bir reaksiyonla ilişkili olan R700 ve P 680'in az miktarda reaksiyon merkezlerinin molekülündeki kuantaların enerjisini emmek ve iletmektir. Tüm klorofil molekülleriyle elektronlu taşıt zincirlerinin (vb) örgütü irrasyoneldir, çünkü pigment molekülündeki doğrudan güneş ışığında bile, aydınlık Quanta 0,1 s'de bir kereden fazla düşer.

Emilim süreçlerinin fiziksel mekanizmaları, hisse senetleri ve enerjinin göçü Klorofil molekülleri iyi çalışılmıştır. Fotonun emilimi (Hν), sistemin çeşitli enerji durumlarına geçişinden kaynaklanmaktadır. Molekülte, atomun aksine, elektronik, salınım ve dönme hareketleri mümkündür ve molekülün toplam enerjisi bu tür enerjilerin toplamına eşittir. Enerji emici sisteminin ana göstergesi elektronik enerjisinin seviyesidir, yörüngede dış elektronların enerjisi ile belirlenir. Pauli'nin prensibine göre, kararlı yönlendirilmiş sırtlara sahip iki elektron var, bunun bir sonucu olarak, bir eşleştirilmiş bir elektron sisteminin oluştuğu. Hafif enerjinin emilimi, elektronlardan birinin elektronik bir uyarma enerjisi olarak emilen enerjinin stoğu ile daha yüksek bir yörüngeye geçişi eşlik eder. Emici sistemlerin en önemli özelliği, molekülün elektronik konfigürasyonu ile belirlenen emilimin seçiciliğidir. Karmaşık bir organik molekülde, ışık qualta tarafından emildiğinde elektron geçişinin mümkün olduğu belirli bir dizi serbest yörünge kümesi vardır. Borun "frekanslarına" göre, absorbe edilen veya yayılan radyasyonun frekansı, kesinlikle seviyeler arasındaki enerjilerin farkına karşılık gelmesi gerekir:

ν \u003d (E 2 - E 1) / H,

h, sabit bir tahta olduğu yer.

Her elektronik geçiş belirli bir emme bandına karşılık gelir. Böylece, molekülün elektronik yapısı elektron salınımlı spektrumların doğasını belirler.

Emilen enerji yolcusu elektronik olarak heyecanlı pigment durumlarının ortaya çıkmasıyla ilişkilidir. Bu pigmentlerin (çizim) elektronik geçiş şemasının analizine dayanarak, MG-Porfirinler'in heyecanlı durumlarının fiziksel kalıpları dikkate alınabilir.

İki ana türde heyecanlı devlet türü bilinmektedir - singlet ve üçlü. Enerjide ve elektron dönüşünün durumunda farklılık gösterirler. Singlette heyecanlı durumlarda, ana ve heyecanlı seviyelerdeki elektronların döndürülmesi, anti-paralel olarak kalır, üçüz durumuna geçiş sırasında, heyecanlı elektronun dönmesi bir biradikal sistem oluşturmak için döndürülür. Foton klorofil molekülü tarafından absorbe edildiğinde, ana (S 0 )'dan heyecanlı singlet durumlarından birine kadar hareket eder - S1 veya S 2 , Yüksek enerji ile heyecanlı bir seviyeye elektron geçişi eşlik eder. Heyecanlı durum S2 çok dengesiz. Elektron hızlı bir şekilde (10 -12 c için), enerjinin bir kısmını ısı şeklinde kaybeder ve 10 -9 s içinde olabileceği düşük osilatör seviyesine S1'e düşer. Bir eyalette S1'de, bir elektron dönüşü temyiz olabilir ve enerjinin S1'den düşük olan TRIPLET durumuna geçişi .

Heyecanlı devletlerin birkaç etkisinden etkilenmesi mümkündür:

· Yerleşim durumuna (floresans veya fosforesans) sistem geçişi olan foton radyasyonu;

· Başka bir moleküle enerji transferi;

· Fotokimyasal bir reaksiyonda uyarma enerjisinin kullanımı.

Enerjinin göçü Pigment molekülleri arasında aşağıdaki mekanizmalarda gerçekleştirilebilir. Endüktif rezonans mekanizması (Furster mekanizması), elektron geçişi optik olarak izin verildiğinde ve enerji değişimi yapıldığında sağlanır. exciton Mekanizması. "ExitOn" kavramı, heyecanlı elektronun pigmentin molekülü ile ilişkili olduğu ve şarjların ayrılmasıyla ilişkili olan molekülün elektronik olarak heyecanlandırılması anlamına gelir. Heyecan verici pigment molekülünden bir başka molekülden enerji transferi, uyarma enerjisinin radyatif transferi ile gerçekleştirilir. Bir elektron elektronu salınımlı bir dipoldür. Değişken elektrik alanı oluşumu, rezonans koşulları (ana ve heyecanlı seviyeler arasındaki enerji eşitliği) ve moleküller arasında oldukça güçlü bir etkileşimi belirleyen indüksiyon koşulları (10 nm'den daha fazla) belirleyen başka bir pigment molekülünde benzer elektron salınımlarına neden olabilir.

Tereny Dexter Enerjinin Döviz Kurulu Mekanizması Geçiş optik olarak yasaklandığında ve pigmentin uyarılması sırasında dipolün oluşturulmadığında gerçekleşir. Üst üste binen harici orbital ile moleküllerin (yaklaşık 1 nm) yakın bir temasını gerektirir. Bu şartlar altında, hem singlet hem de üçlü seviyelerinde bulunan elektronların değişimi mümkündür.

Fotokimya hakkında bir kavram var kuantum akışı süreç. Fotosenteze referansla, ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüşümünün etkinliğinin etkinliğinin bu göstergesi, bir molekül için yaklaşık 2 için kaç tane Quanta ışığının emildiğini gösterir. Her fotoğrafın aktif madde molekülünün aynı anda sadece bir ışık karesini emdiği akılda tutulmalıdır. Bu enerji, fotoğraf aktif madde molekülündeki belirli değişikliklere neden olmak için yeterlidir.

Değer, Ters Kuantum Tüketimi, kuantum çıkışı: Seçilen oksijen moleküllerinin sayısı veya bir kuantum ışığı üzerinde meydana gelen karbondioksit molekülleri. Bu gösterge birden azdır. Böylece, 8 Molekül CO 2 molekülü 8 ışık qualta tüketiyorsa, kuantum verimi 0.125'tir.

Elektron taşımacılığı zincirinin yapısı ve bileşenlerinin özelliği.Fotosentezin elektron taşıma zinciri, kloroplastların membran yapılarında bulunan oldukça fazla sayıda bileşen içerir. Quintions'a ek olarak neredeyse tüm bileşenler, geri dönüşümlü bir azalma değişikliklerine sahip olan fonksiyonel gruplar içeren proteinlerdir ve elektronların veya elektronların fonksiyonlarını protonlarla birlikte uygulamaktadır. Bir dizi vb operatörler arasında metaller (demir, bakır, manganez) içerir. Fotosentezde elektron transferinin en önemli bileşenleri olarak, aşağıdaki bileşik grupları not edilebilir: sitokromlar, kinonlar, piridinükleotitler, flavoproteinler, ayrıca demiroproteinler, copperproteinler ve manganesprotein. Adlandırılmış grupların vb. Konumu, öncelikle oksidatif ve iyileşme potansiyeli ile belirlenir.

Oksijenin serbest bırakıldığı fotosentez üzerindeki sunumlar, Elektronik Transport R. Hill ve F. Bendella'nın Z-Şeması'nın etkisi altında kuruldu. Bu şema, chloroplastlarda sitokromların oksidatif ve azaltma potansiyellerini ölçme temelinde sunulmuştur. Elektronlu taşıt devresi, elektron fiziksel enerjisinin kimyasal bağ enerjisine dönüşümüdür ve FS I ve FS II'yi içerir. Z-şeması sıralı işleyişinden ve FSII'yi FSI ile birleştiriyor.

P 700 bir birincil elektron bağışçısıdır, klorofildir (bazı verilere göre dimer klorofil a), bir elektronun bir ara alıcıya iletir ve fotokimyasal bir yolla oksitlenebilir. A 0 - Bir ara elektron alıcı - bir klorofil dimerdir.

İkincil elektron alıcıları ütü merkezleri A ve V'ye bağlıdır. Demir kol proteinlerinin yapısının bir elemanı, ütü kümesi olarak adlandırılan, interrenalı demir ve kükürt atomlarından bir kafesdir.

Membranın dışındaki demir-protein kloroplastının stromal fazında çözünen Ferredoxin, elektronları FSI gerici merkezinden NADF'ye aktarır, sonuç olarak NADF-H, CO 2'yi sabitlemek için gereklidir. Oksijeni (siyanobakteriler dahil) ayrılan fotosentetik organizmaların tüm çözünen ferredoksinleri, 2FE-2S tipine aittir.

Elektronlar taşıyan bileşeni de membranla ilişkili sitokrom f'dir. Cytokrom beslemeli membran için elektron alıcı ve reaksiyon merkezinin klorofil-protein kompleksi için doğrudan donör, "Dağıtım Taşıyıcı" - Plastocian olarak adlandırılan bakır içeren proteindir.

Chloroplasts ayrıca sitokrom B6 ve B 559'u da içerir. Moleküler 18 kDa'lık bir polipeptit olan sitokrom B6, bir elektronun döngüsel transferine dahil edilir.

Karmaşık B 6 / F, Sitokrom tipi B ve F içeren polipeptitlerin entegral bir membran kompleksidir. Sitokrom kompleksi B 6 / F, iki fotografi arasındaki elektronların taşınmasını katalize eder.

Sitokrom kompleksi B 6 / F, FS I. kompleksine azaltma eşdeğerlerini iletmek için hizmet veren küçük bir suda çözünür metaloprotein - Plastocianine (PC) bir havuzunu geri kazandırır. Plastocianin, bakır atomları içeren küçük bir hidrofobik metaloproteindir.

FS II'nin reaksiyon ortasındaki birincil reaksiyonlara katılanlar, elektronların P 680'in birincil bağış noktasıdır, theofin'in orta ve iki plastokinonun (genellikle q ve c), FE2 + 'ye yakın yerleştirilmiş olan iki plastokinonun (genellikle Q ve C) olmasıdır. Elektronların birincil donörü, P 680 olarak adlandırılan klorofil A formlarından biridir, çünkü 680'de ışık emiliminde önemli bir değişiklik gözlendi.

FS II'deki birincil elektron alıcısı plastokinondur. Q'un bir demir-chinon kompleksi olduğu varsayılmaktadır. FS II'deki ikincil elektron alıcısı, B tarafından gösterilen bir plastiondur ve sırayla Q. plasticone / plastokhinon sistemi, iki elektronla aynı anda iki elektronla iki elektronla bağlantılı olarak tolere eder ve bununla bağlantılı olarak iki elektronlu redoks sistemidir. İki elektron vb. Plastokinon / plastone sistemi boyunca vb. Yoluyla iletilirken, iki proton, bir tylacoid membran yoluyla aktarılır. Proton konsantrasyonunun bundan kaynaklanan ve ATP sentezi sürecinin itici gücü olduğuna inanılmaktadır. Bunun sonucu, tiyakoidlerin içindeki protonların konsantrasyonunu arttırmak ve thillacoid membranın dış ve iç tarafı arasındaki pH'ının önemli bir gradyanının oluşmasıdır: ortamın iç tarafından dıştan daha asidiktir. .

2. Fotosentetik fosforilasyon

FS-2 için elektron bağışçısı sudur. Su molekülleri, elektronlar veren, serbest hidroksil ve proton H + üzerine parçalanır. Serbest hidroksil radikalleri, birbirleriyle reaksiyona girin, H20 ve O2 verin. Manganez ve klor iyonlarının kofaktörler olarak fotokrumoring suyuna dahil olduğu varsayılmaktadır.

Su fotolisis sürecinde, fotosentez sırasında yapılan fotokimyasal çalışmanın özü ortaya çıkıyor. Ancak suyun oksidasyonu, elektron elektronunun molekülden iletildiği şartlar altında gerçekleşir. Photosedstems-2, plastokinon, sitokromlar, plastocianine (bakır içeren protein), FAD, NADF, vb. Elektron taşıyıcıları tarafından servis edilir.

P700 elektronundan molekülün kabartılması, demir ve kükürt içeren bir protein tarafından yakalanır ve Ferreroxin'e iletilir. Gelecekte, bu elektronun yolu çift olabilir. Bu yollardan biri, Ferreroxin'den bir elektrondan gelen bir elektrik transferinden P700'e tekrar bir taşıyıcıdan alternatif bir transferden oluşur. Daha sonra ışık kuantumu, aşağıdaki elektronu P 700 molekülünden düşürür. Bu elektron, ferredoksin'e gelir ve tekrar klorofil molekülüne geri döner. İşlemin döngüsü açıkça izleniyor. Elektron Ferreroxin'den aktarıldığında, elektronik uyarma enerjisi ADP'nin ADP ve N Z P0 4'ten oluşumuna gider. Bu tür fotoğraf fosforilasyonu R. Arnon adlı döngüsel . Döngüsel fotoğraf fosfhaeling teorik olarak akabilir ve kapalı tozlarla, çünkü atmosfer ile değiş tokuş etmek isteğe bağlıdır.

Döngüsel olmayan fotoğraf fosforilasyonu Hem fotografının katılımıyla ilerler. Bu durumda, elektronlar P700'den çıkarılır ve proton H +, Ferredoxine'ye gelir ve NADF'deki bir taşıyıcı (PHAD, vb.) Azaltılmış NAPF · H2 oluşumu ile aktarılır. İkincisi, güçlü bir indirgeyici madde gibi, karanlık fotosentez reaksiyonlarında kullanılır. Aynı zamanda, hafif ışık emici olan klorofil molekülü p 680, ayrıca bir elektron vererek heyecanlı bir duruma da gider. Bir dizi taşıyıcıdan geçerek elektron, elektron hatasını 700 numaralı molekülte doldurur. Klorofil P 680'in elektronik "delikleri", su fotoğraf polyes ürünlerinden biri olan iyondan elde edilen elektron nedeniyle yenilenir. Elektro-taşıma zincirinden geçiş sırasında elektro-taşıma zinciri üzerinden geçiş sırasında elektron enerjisi, elektro-taşıma zinciri geçiş sırasında fotofosforilasyonun uygulanmasına gider. Döngüsel olmayan elektron taşımacılığıyla, devreden görülebileceği gibi, su fotoğrafı ve serbest oksijenin salınması meydana gelir.

Elektron transferi, dikkate alınan fotoğraf fosforilasyon mekanizmasının temelidir. İngiliz biyokimycısı P. Mitchell, fotofosforilasyon teorisini, kimyiyokotik teorinin adını öne sürdü. ETZ kloroplastları, bildiğiniz gibi, tylacoid'in membranında bulunur. P. Mitchell'in hipotezine göre, vb. (Plastokhinon) vb. (Plastokhinon) içine taşıyıcılardan biri, sadece elektronları değil, protonları (H +) aktarır, bunları tylacoid membran içinden dışarıdaki yönde hareket ettirir. Tilakoid membranın içinde proton birikimi ile, ortam asitleştirilir ve bununla bağlantılı olarak, pH gradyani ortaya çıkar: dış tarafı içten daha az asidik hale gelir. Bu degrade, protonların gelişi nedeniyle de artar - su fotoğraf etiketi ürünleri.

Membranın dış tarafı ile iç arasındaki pH farkı, önemli bir enerji kaynağı oluşturur. Bu enerji ile, tylacide membranının dışındaki özel mantar büyümesinde özel kanalların protonları yayılır. Bu kanallarda, fotoğraf phosfhaeling'de yer alabilen eşleştirme faktörü (özel protein) vardır. Böyle bir proteinin, ATP çürümesinin tepkisini katalize eden, ancak Proton Membran - ve sentezi boyunca akan enerjinin varlığında bir füzyon enzimi olduğu varsayılmaktadır. Şimdiye kadar, pH gradyani vardır ve bu nedenle, elektronları fotoğraf sistemlerinde taşıyıcı zincirler boyunca hareket ettirirken, ATP'nin sentezi gerçekleşir. Thillacoidin içindeki vb. İçinden geçen her iki elektronun, dört protonun biriktirilmesi ve her üç proton için, konjugasyon faktörünün zardan katılımıyla boşaldığı, bir ATP molekülü sentezlenir.

Böylece, ışık fazının bir sonucu olarak, ışığın enerjisi nedeniyle, ATP ve NAPFN 2'nin karanlık fazda kullanıldığı ve su fotoğrafının ve su ürününün atmosfere salınır. Fotosentezin ışık fazının toplam denklemi aşağıdaki gibi ifade edilebilir:

2N 2 O + 2NADFF + 2 ADF + 2N 3 PO 4 → 2 NAPFN 2 + 2 ATP + O 2

Fotosentez, ışık enerjisinin oluşumu süreçlerinin, fotosentetik boyama maddelerinin katılımıyla organik maddelerin kimyasal bağlarının enerjisine dönüştürülmesinin bir birleşimidir.

Bu tür bir beslenme, bitkilerin, prokaryotların ve belirli tek hücreli ökaryotların karakteristiğidir.

Doğal sentez ile, ışıkla etkileşimdeki karbon ve su, glikoz ve serbest oksijene dönüştürülür:

602 + 6H2O + ışık enerjisi → C6H12O6 + 6O2

Fotosentez konseptinde modern bitki fizyolojisi, karbon dioksitin organik olarak dönüştürülmesi de dahil olmak üzere, farklı pratik olmayan reaksiyonlarda, bir miktar emilim, dönüşüm ve aydınlık enerji qualta işleminin bir dizi işlemi olan bir fotometrofik fonksiyondur.

Evre

Bitkilerde fotosentez yapraklarda kloroplastlar aracılığıyla oluşur - Sınıf sınıfı ile ilgili yarı özerk iki taneli organeller. Düz bir levha plakası şeklinde, yüksek kaliteli emilim ve hafif enerji ve karbondioksit kullanımı sağlanır. Doğal sentez için gerekli su, su dokusundaki köklerden gelir. Gaz değişimi, disstian içindeki difüzyonun ve kısmen manikürden geçişi ile gerçekleşir.

Kloroplastlar renksiz stromayla doldurulur ve birbirine bağlandığında, tiyakitler oluşturan lamellerle nüfuz edilir. İçlerinde ve fotosentez meydana gelir. Cyanobacteria, chloroplast'lardır, bu nedenle bunlardaki doğal sentez için aparat, ayrı organella içinde vurgulanmamıştır.

Fotosentez gelir pigmentlerin katılımı ilegenellikle klorofiller servis edilir. Bazı organizmalar başka bir pigment içerir - karotenoid veya ficobilin. Prokaryotes bir pigment bakteriyo-klorofil var ve bu organizmalar doğal sentezin sonunda oksijeni salgılamıyor.

Fotosentez iki aşamayı gerçekleştirir - hafif ve karanlık. Her biri belirli reaksiyonlar ve etkileşimli maddeler ile karakterize edilir. Daha fazla fotosentez faz işlemini oku.

Işık

Fotosentezin ilk aşaması ATP, hücresel enerji kaynağı ve NADF, azaltma maddesi olan yüksek enerjili ürünlerin oluşumu ile karakterizedir. Sahnenin sonunda, oksijen bir yan ürün olarak oluşturulur. Işık aşaması mutlaka güneş ışığı ile gerçekleşir.

Fotosentez işlemi, elektron taşıyıcılarının, ATP-sentetaz ve klorofil (veya diğer pigmentlerin) katılımıyla Tylakoid membranlarında gerçekleşir.

Elektrokimyasal zincirlerin, elektron şanzımanının ve kısmen hidrojen protonlarının meydana geldiği, pigmentler ve enzimler tarafından oluşturulan karmaşık komplekslerde oluşur.

Hafif faz işlemi açıklaması:

1. Bitki organizmalarının yaprak plakalarında güneş ışığı durumunda, plakaların yapısındaki klorofil elektronu meydana gelir;
2. Aktif durumda, parçacıklar pigment molekülünden çıkır ve olumsuz olarak şarj edilen tiyakidin dış tarafına düşer. Bu, aynı anda, klorofil moleküllerinin oksidasyonu ve sonraki restorasyonu ile, yapraklara girilen sudaki bir sonraki elektronları seçer;
3. Sonra bir fotoğraf ve elektron veren ve reaksiyonlara ve gelecekte katılabilecek OH radikallerine dönüştürülen iyonların oluşumu için;
4. Daha sonra bu radikaller, su moleküllerini oluşturur ve atmosfere girerek serbest oksijen oluşturur;
5. Thillacoid membran, hidrojen iyonu nedeniyle ve diğer tarafta, elektronların pahasına negatif olması nedeniyle pozitif bir yük alır;
6. Membranın yanları arasında 200 MV farkın sağlanmasıyla, protonlar ATP-Sintetaz enziminden geçer, bu da ADP'nin ATP'de (fosforilasyon işlemi) dönüşümüne yol açan;
7. Sudan salınan nükleer hidrojen ile NADF + NADF · H2'de restore edilir;

Reaksiyon işleminde serbest oksijen atmosfere girer, ATP ve NADF · H2, doğal sentezin karanlık fazında yer almaktadır.

Norma

Bu aşama için zorunlu bileşen - karbondioksitHangi bitkiler sürekli olarak dış ortamdan yapraklardaki tozdan emilir. Karanlık fazın işlemleri, kloroplast'ın stromasında tutulur. Bu aşamada çok fazla güneş enerjisi gerektirmez ve ışık fazı ATP ve NADF · H2 sırasında yeterince elde edilecektir, organizmalardaki reaksiyonlar gün boyunca ve geceleri ortaya çıkabilir. Bu aşamadaki süreçler öncekinden daha hızlı gerçekleşir.

Karanlık fazda meydana gelen tüm işlemlerin birleşimi, dış ortamdan alınan ardışık karbondioksit dönüşümlerinin tuhaf bir zinciri olarak temsil edilir:

1. Böyle bir zincirdeki ilk reaksiyon, karbondioksitin sabitlenmesidir. Enzim ribf karboksilazın varlığı, reaksiyonun hızlı ve pürüzsüz akışına katkıda bulunur; bu, altıgen bir bileşik oluşumuna neden olan, 2 fosfogliserolik asit molekülünü parçalayın;
2. Daha sonra, fosfogliserin asidin doğal şeker - glikoza dönüştürüldüğü tamamlandıktan sonra başka bir sayıda reaksiyon dahil olmak üzere oldukça karmaşık bir döngü vardır. Bu işlem Calvin döngüsü denir;

Şeker, yağ asitleri, amino asitler, gliserol ve nükleotitlerle birlikte de oluşur.

Fotosentezin özü

Doğal sentezin ışığı ve karanlık aşamalarının karşılaştırılması tablosundan, her birinin özünü kısaca tanımlayabilirsiniz. Işık fazı, hafif enerjinin reaksiyonunda zorunlu olarak dahil edilmesiyle kloroplast marinlerinde meydana gelir. Tepkilerde, bu tür bileşenler elektron, ATP sentetazı ve klorofil taşıyan proteinler olarak, su ile etkileşime girerken, serbest oksijen, ATP ve NAPF · H2'yi oluşturur. Kloroplast'ın stromasında meydana gelen karanlık faz için, güneş ışığı zorunlu değildir. ATP ve NAPF · H2'nin karbondioksit ile etkileşimdeki son aşamasında oluşturulan doğal şeker (glikoz).

Yukarıda belirtilenlerden görülebileceği gibi, fotosentez, farklı maddelerin dahil olduğu çok sayıda reaksiyon dahil olmak üzere oldukça karmaşık ve çok aşamalı bir fenomen görünür. Doğal sentezin bir sonucu olarak, canlı organizmaların solunması için gerekli olan oksijen elde edilir ve ozon tabakasının oluşumu ile onları ultraviyole radyasyondan korunur.

Soru 1. Fotosentez sırasında ne kadar glukoz, yıllık dünyanın 4 milyar sakinlerinin her biri için muhasebeleştirilir mi?
Yılda bunu düşünürsek, gezegenin tamamı bitki örtüsü yaklaşık 130.000 milyon ton şeker üretir, daha sonra dünyanın bir sakini (yeryüzünün nüfusunun 4 milyar nüfus olmaması şartıyla) 32.5 milyon ton (130000) hesaplarlar (130000) / 4 \u003d 32.5).

Soru 2. Oksijen fotosentez sürecinden nerede alınır?
Fotolizin tepkisi sırasında atmosfere girilen oksijen, fotolizin reaksiyonu sırasında oluşturulur - güneş ışığı enerjisinin etkisi altındaki suyun ayrışması (2N20 + ışığın enerjisi \u003d 2N2 + 02).

Soru 3. Fotosentezin ışık fazının anlamı nedir; Karanlık faz?
Fotosentez- Bu, inorganikten gelen organik maddeleri güneş ışığı enerjisinin etkisiyle sentezleme sürecidir.
Sebze hücrelerinde fotosentez, kloroplastlarda gider. Toplam Formül:
602 + 6N20 + ışık enerjisi \u003d C6H 12 o 6 + 6O 2.
Fotosentezin ışık fazı sadece ışıkta: Işık kuantumu, elektronu tiyakoid membranda yatan klorofil molekülünden vurur.; Kabartmalı bir elektron, geri döner veya birbirlerini oksitleyici zincirine girer. Enzim devresi, bir elektron, tiyakoid membranın dış tarafına elektronların taşıyıcısına iletir. Membran, dışarıdan olumsuz olarak şarj eder. Membranın ortasında yatan, pozitif yüklü bir klorofil molekülü, membranın içindeki manganez iyonları içeren enzimleri oksitler. Bu enzimler, N + oluşurken, suyun fotolizinin reaksiyonlarında çizilir; Hidrojen protonları tiyakür membranın iç yüzeyine atılır ve bu yüzeyde pozitif bir yük belirir. Tylakoid membran üzerindeki potansiyel fark 200 mv'ye ulaştığında, protonlar ATP sentetaz kanalından geçmeye başlar. ATP sentezlenir.
CO2'den karanlık fazda ve taşıyıcılarla ilişkili atomik hidrojen, Glikoz ATP enerjisi nedeniyle sentezlenir. Glikoz sentezi, enzim sistemleri üzerindeki kloroplastların stromasındadir. Toplam Karanlık Sahne Yanıtı:
6SO 2 + 24H \u003d C6 H 12 O 6 + 6N2 O.
Fotosentez çok üretkendir, ancak tabakanın kloroplastları bu sürece 10.000'lik bir ışık ışığına katılmak için yakalanır. Ancak, yeşil bitkinin yüzeyden saatte 1 g glikoz sentezlenmesini sağlamak için yeterlidir. 1 m2'lik bir alana sahip yaprakların.

Soru 4. Neden daha yüksek bitkiler için gerekli kemosentetik bakterilerin toprakındaki varlığı?
Niterojen, fosfor, potasyum gibi unsurlar içeren mineral tuzlarının normal büyümesi ve gelişimi için tesisler gereklidir. Hücrede meydana gelen kimyasal oksidasyon reaksiyonlarının enerjisi nedeniyle inorganik olan organik bileşikleri sentezleyebilen birçok bakteri türü kemotrofam'a aittir. Yakalanan bakteri maddeleri oksitlenir ve elde edilen enerji, CO2 ve H20'den karmaşık organik moleküllerin sentezinde kullanılır. Bu işlem kemosentez denir.
En önemli kemosentetik organizma grubu nitrayan bakterilerdir. Onları keşfetmek, S.N. Vinogradsky 1887'de süreci açtı kemosentez. Toprakta döşenmiş, organik kalıntıları çürüterken, azotoz asit için oluşurken oluşan amonyak oksitleyici bir bakteri:
2MN 3 + ZO 2 \u003d 2NO 2 + 2N 2 O + 635 KJ.
Daha sonra, bu grubun diğer türlerinin bakterileri, nitroksi asit tarafından nitric'e oksitlenir:
2NO 2 + O 2 \u003d 2NNO 3 + 151.1 KJ.
Toprak mineral maddeleriyle etkileşime girme, azotlu ve nitrik asitler, daha yüksek bitkilerin mineral beslenmesinin en önemli bileşenleri olan tuzları oluşturur. Toprağın diğer bakteri türlerinin etkisi altında, daha yüksek bitkiler tarafından da kullanılan fosfatların oluşumu.
Böylece, Kemosentez - Bu, hücrede meydana gelen kimyasal oksidasyon reaksiyonlarının enerjisi nedeniyle inorganik enerjiden organik maddelerin sentezinin işlemidir.