3: Фотосинтез
- Page ID
- 6608
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
- 3.1: Відкриття фотосинтезу
- Історія досліджень, проведених з фотосинтезу, датується 17 століттям з Яном Баптистом ван Гельмонтом. Він відкинув давню думку про те, що рослини забирають більшу частину своєї біомаси з грунту.
- 3.2: Легка сцена
- Учасники світлової сцени включають фотосистеми («хлорофіл»), світло, воду, АТФазу, протони та носій водню (NADP+). Основна ідея легкої стадії полягає в тому, що клітці потрібен АТФ для збирання (пізніше) вуглекислого газу в цукор. Щоб зробити АТФ, осередку потрібен електричний струм: протонний насос. Щоб зробити цей струм, клітці потрібна різниця електричного заряду (різниця потенціалів) між тилакоїдними (везикула або мембранна кишеня) і матричним (стромою) відділеннями хлоропласту.
- 3.3: Ферментативна стадія
- Ферментативна стадія має безліч учасників. До них відносяться вуглекислий газ, носій водню з воднем (NADPH), АТФ, рибулоза біфосфат (RubP, або C 5), а також Rubisco разом з деякими іншими ферментами. Все відбувається в матриксі (стромі) хлоропласту.
- 3.4: Шляхи C
- Рубіско є ферментом надзвичайно важливого значення, оскільки він починає засвоєння вуглекислого газу. На жаль, Rubisco є «дволиким», оскільки він також каталізує фотодихання. Фотодихання означає, що рослини приймають кисень замість вуглекислого газу. Рубіско каталізує фотодихання, якщо є висока концентрація кисню (що зазвичай є результатом інтенсивної світлової стадії).
- 3.5: Справжнє дихання
- Поширена помилка про рослини полягає в тому, що їх єдиним енергетичним метаболічним процесом є фотосинтез. Однак, як і більшість еукаріотів, рослини мають мітохондрії в клітині і використовують аеробне (пов'язане з киснем) дихання для отримання енергії. Зазвичай рослини витрачають на дихання набагато менше кисню, ніж роблять при фотосинтезі. Однак ночами рослини роблять точно так само, як і тварини, і роблять тільки вуглекислий газ!
Мініатюра: Клітини рослин з видимими хлоропластами (з моху, афіну плагіомнію). Зображення, що використовується з дозволу (CC BY SA 3.0 Unported; Крістіан Пітерс).