2.15: Короткий опис фотосинтезу

Last updated
Save as PDF

Page ID: 56764

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Ф-Д_0Ф436 Ф1А4Д749516ЕД 01629582С4170Е9ДА 3БА 96С97503А23С97А+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg

Що таке фотосинтез?

Процес використання енергії в сонячному світлі для приготування їжі (глюкози). Чи справді це так просто? Звичайно, ні. Як ви бачили, фотосинтез включає в себе багато кроків, які зручно конденсуються в одне просте рівняння. У п'яти поняттях, що описують фотосинтез, цей процес був представлений у вступному порядку. Очевидно, що можна було б включити набагато більше деталей, хоча вони виходять за рамки цих понять.

Фотосинтез

F-D_283А 5747964474БДБ 6059Д1Е0714ЕД 65Е73Ф3БДФ00А2 АББББ7Ф9КСЭ72+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.PNG

Наступні 10 пунктів підсумовують фотосинтез.

6СО ₂ + 6H ₂ O + Енергія світла → C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂
Автотрофи зберігають хімічну енергію в молекулах вуглеводної їжі, які вони будують самі. Більшість автотрофів роблять свою «їжу» за допомогою фотосинтезу, використовуючи енергію сонця.
Фотосинтез відбувається в хлоропласті, органелі, специфічній для рослинних клітин.
Світлові реакції фотосинтезу відбуваються в тилакоїдних мембранах хлоропласту.
Молекули носія електронів розташовані в ланцюгах транспортування електронів, які виробляють АТФ і НАДПГ, які тимчасово зберігають хімічну енергію.
Світлові реакції захоплюють енергію від сонячного світла, яку вони змінюють на хімічну енергію, яка зберігається в молекулах НАДПГ і АТФ.
Світлові реакції також виділяють кисневий газ як продукт життєдіяльності.
Реакції циклу Кальвіна додають вуглець (з вуглекислого газу в атмосфері) до простої п'ятивуглецевої молекули під назвою RubP.
Реакції циклу Кальвіна використовують хімічну енергію від NADPH та АТФ, які вироблялися в світлових реакціях.
Кінцевим продуктом циклу Кальвіна є глюкоза.

Що таке фотосинтез?

Процес використання енергії в сонячному світлі для приготування їжі (глюкози). Але, звичайно, це набагато складніше, ніж це просте твердження. Фотосинтез - це багатоступінчастий біохімічний шлях, який використовує енергію сонячного світла для фіксації вуглекислого газу, передачі енергії у вуглеводи та вивільнення кисню в процесі.

Що таке НАДПГ?

Нікотинамід аденіндинуклеотидфосфат, молекула енергоносія, що утворюється в світлових реакціях фотосинтезу. NADPH - це відновлена форма електронного акцептора НАДП ⁺. Після закінчення світлових реакцій енергія від сонячного світла передається NADP ⁺, виробляючи NADPH. Ця енергія в NADPH потім використовується в циклі Кальвіна.

Звідки беруться протони, що використовуються в світлових реакціях?

Протони, що використовуються в світлових реакціях, походять від фотолізу, розщеплення води, в якому молекули H ₂ O розбиваються на іони водню, електрони та атоми кисню. Крім того, енергія від сонячного світла використовується для закачування протонів в просвіт тилакоїдів під час першого ланцюга транспорту електронів, утворюючи хеміосмотичний градієнт.

Як розрізнити цикл Кальвіна і цикл Кребса?

Цикл Кальвіна є частиною світлонезалежних реакцій фотосинтезу. Цикл Кальвіна використовує АТФ і NADPH. Цикл Кребса є частиною клітинного дихання. Цей цикл робить АТФ і НАДГ.

Чи відбувається фотосинтез і клітинне дихання одночасно у рослини?

Так. Фотосинтез відбувається в хлоропластах, тоді як клітинне дихання відбувається в мітохондріях. Фотосинтез робить глюкозу і кисень, які потім використовуються в якості вихідних продуктів для клітинного дихання. Клітинне дихання робить вуглекислий газ і воду (і АТФ), які є вихідними продуктами (разом з сонячним світлом) для фотосинтезу.

Поширені помилки

Поширеною помилкою учнів є те, що рослини фотосинтезуються тільки при денному світлі і проводять клітинне дихання тільки вночі. Деяка навчальна література навіть стверджує про це. Хоча це правда, світлові реакції можуть відбуватися лише тоді, коли сонце виходить, клітинне дихання відбувається безперервно у рослин, а не лише вночі.

«Темні реакції» фотосинтезу - це неправильне число, яке часто змушує студентів вважати, що фіксація фотосинтетичного вуглецю відбувається вночі. Це неправда. Переважно використовувати термін цикл Кальвіна або світлонезалежні реакції замість темних реакцій.

Хоча кінцевим продуктом фотосинтезу є глюкоза, глюкоза зручно зберігати у вигляді крохмалю. Крохмаль наближається як (C ₆ H ₁₀ O ₅) _n, де n знаходиться в тисячах. Крохмаль утворюється в результаті конденсації тисяч молекул глюкози.

Зображення	Довідка	Атрибуції
	[Рисунок 1]	Ліцензія: CC BY-NC
	[Рисунок 2]	Кредит: Маріана Руїс Вільярреал (LadyOfHats) для Фонду CK-12 Джерело: CK-12 Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0