Фотосинтеза

Фотосинтеза

Биљке могу од неорганских материја (угљен-диоксида и воде) направити органски шећер.

Биологија

Ознаке

фотосинтеза, светла фаза, Тамна фаза, хлоропласт, катаболички процес, autotróf, лист, светло, сунчев сјај, кисеоник, органски материјал, угљен-диоксид, глукоза, solarna energija, вода, производња кисеоника, везивање угљен-диоксида, унутрашња мембрана, гранум, тилакоид, матрикс, Фотосистем II, Фотосистем I, фотосинтетски пигменти, АТП, АТПаза, транспортни систем електрона, глицеринска киселина-3-фосфат, глицералдехид 3-фосфат, рибулоза-1,5-дифосфат, трансформација енергије, Кружење, фотон, атмосферски гасови, угљени хидрат, Сунце, метаболизам, биљка, биохемија, биологија, _javasolt

Повезани додаци

Сцене

Принцип фотосинтезе

Структура листа

Фотосинтеза

Ћелија

Светла фаза

Тамна фаза

Вештачки лист

Нарација

Фотосинтеза је процес у којем биљке користећи енергију светлости производе органску материју, глукозу, од неорганске материје, угљен-диоксида. Током овог процеса настаје кисеоник.

Фотосинтеза се одвија у зеленим деловима биљака, у лишћу, а понекад и у меким стаблима. Зелена боја биљака потиче од велике количине хлоропласта у ћелијама асимилационог ткива. Управо се у хлоропластима одвија процес фотосинтезе.

Хлоропласти имају дуплу мембрану. Унутрашња мембрана обавија тилакоиде у облику диска, који наслагани један на другог формирају грануме. Мембрана тилакоида садржи ензиме неопходне за светлосну фазу фотосинтезе.

Као најважније међу њима издвајамо фотосистем који се састоји од два члана и између њих, транспортни ланац електрона. За беланчевине фотосистема су везани пигменти, који апсорбују светлост, а најважнији од њих је хлорофил, зелене боје. Побуђене под утицајем фотона, молекуле централног хлорофила фотосистема 2, отпуштају електроне. Ови електрони прелазе у транспортни ланац електрона. Оксидовани хлорофил са дефицитом електрона надокнађује електроне из молекула воде, односно, разлаже молекуле воде. Овај поступак је фотолиза: атоми кисеоника из молекула воде се међусобно спајају стварајући молекуларни кисеоник, док се протони скупљају на унутрашњој страни мембране. Први члан транспортног ланца електрона је пластокинон који преноси електроне до комплекса цитокрома. Комплекс цитокрома садржи протеине са састојцима гвожђа. Ови протеини спроводе електроне до пластоцијанина, а истовремено, на унутрашњу страну мембране усмеравају нове количине протона. Електрони из транспортног ланца електрона доспевају у фотосистем 1. Средишња молекула хлорофила у фотосистему 1 има мањак електрона, јер је, под утицајем фотона, претходно отпустила електроне. Отпуштени електрони се молекулама фередоксина транспортују до редуктазе фередоскина NADP. У светлосној фази се протони скупљају на унутрашњој страни мембране, односно расте концентрација протона у унутрашњем тилакоидном простору, ствара се позитивни набој, што изазива покретачку силу усмерену према спољашњости. Ослобођена енергија мења енергетски степен система. Систем, услед компензације набоја, прелази са вишег на нижи енергетски ниво, а протони пролазе кроз АТП-азе, специфичне протеинске канале у тилакоидној мембрани. Ослобођена енергија производи АТП. Отпуштене протоне и електроне прихвата NADP који се претвара у NADPH. Укратко, енергија фотона изазива неравномерну расподелу протона, услед чега настаје покретачка сила која се користи за стварање ATP-a.

Реакције тамне фазе фотосинтезе се одвијају независно од светлости. Током ове реакције коришћењем продуката светле фазе АТП енергије и NADPH ензима врши се уградња угљен-диоксида у органска једињења.

Пођимо од три молекуле угљених хидрата које садрже по пет атома угљеника. Оне укупно имају 15 атома угљеника. Један ензим протеина свакој молекули угљених хидрата додељује по једну молекулу угљен-диоксида, при чему се производи разлажу на по два дела. На тај начин настаје шест молекула које садрже по три атома угљеника, односно, укупан број угљеника се повећао на 18. У следећем кораку, уз помоћ једног NADPH и једног АДП-а по свакој молекули, настаје шест молекула глицериналдехид-3-фосфата. Једна од молекула напушта циклус, док се остале уз помоћ три АТП-а поново претварају у три молекуле угљених хидрата које садрже по пет атома угљеника. Након тога, циклус се понавља. Значи, укупно у овом кружном поступку се ослобађа једна молекула са три атома угљеника, за чега је био потребан АТП и NADPH, а они су настали у светлосној фази. У два оваква циклуса настају две молекуле са три атома угљеника које се спајају формирајући молекулу глукозе са шест атома угљеника. Насталу глукозу биљке користе у својим даљим метаболичким процесима за синтезу скроба, односно за производњу АТП-а у пробавним процесима.

Научници врше бројне експерименте на стварању вештачких фотосинтетичких система. У вештачком листу се процеси који се одвијају у светлим и тамним процесима одвијају у одвојеним посудама. Светлосне реакције се одвијају у полупроводнику нитриду који осветљен, цепа молекуле воде. Кисеоник се ослобађа у облику мехурића, а протони и проводником вођени електрони прелазе у другу посуду у којој се одвијају тамни процеси. Овде уз помоћ металног катализатора од угљен-диоксида и воде настаје мравља киселина. Овај систем омогућава употребу сунчеве енергије, а поред тога помаже у снижавању концентрације угљен-диоксида у атмосфери, што доприноси ублажавању ефекта стаклене баште.

Повезани додаци

Грожђе

Филм нас упознаје са грожђем, веома познатом биљком од које се...

Do plants move?

Plants also move. Although they do not have muscles, they can...

Дрво јабуке

Јабука је воће са највећом потрошњом у свету.

Маслачак

Сваког марта, деца обожавају да плету венце од маслачка. Упознајмо...

Ниша

Еколошка ниша је појам, која карактерише потребе гледе средине...

Нивои шума

Нивои разних типова шума могу бити различити.

Јестиве биљке из породице помоћница

Међу важне јестиве усеве спадају и многе биљке из породице помоћница.

Храст

На примеру храста можемо видети промену дрвећа по годишњим добима.

Added to your cart.