Jak działa fotosynteza?
Blog

Jak działa fotosynteza?

Rośliny, bakterie zdolne do fotosyntezy potrafią korzystać z energii świetlnej i zamieniać ją na energię chemiczną, a tę z kolei na użyteczną biologicznie. Naukowcom nie udało się jak na razie skonstruować maszyny, robota czy innego urządzenia, które by działało w ten wydajny sposób. Wielu uczniów ma problem z działem – metabolizm, jest to najczęściej spowodowane niezrozumieniem, a właściwie przysłowiowym ,,wkuwaniem” na pamięć pojęć, zagadnień związanych z faza jasną i ciemną fotosyntezy. Przydałaby się tu również podstawowa wiedza chemii.               

W zadaniach właściwie jest sprawdzane rozumienie i wyciąganie wniosków z kolejnych etapów fotosyntezy. Spróbuje Wam pomóc opanowaniu tego materiału:

   FAZA JASNA, faza zależna od światła, zachodzi tylko w warunkach dobrego oświetlenia w tylakoidach gran. Mam nadzieje, że znacie pojęcie fotokuład- fotosysytem czyli kompleksy barwnikowe, białkowe, lipidowe z cząsteczką chlorofilu o danej wartości absorpcji kwantu światła. Wyróżnia się fotoukład I i II, różnią się miedzy sobą chlorofilem w centrum reakcji. Fotosystem I ma wzbudzenie przy 700 nm zaś II przy 680 nm. Co prawda reakcje przebiegające w fazie jasnej są jednoczesne, ale by lepiej zrozumieć podzielimy je na etapy.

W fotoukładzie II dochodzi pod wpływem fali świetlnej do wybicia e–,  fotoukład  II utlenia się (warto tu pamiętać o reakcjach typu redoks- cząsteczki przyjmujące e– redukują się, a oddające utleniają się! ).
Elektron  wędruje po przenośnikach np. cytochromach, aż w końcu natrafia na cząsteczkę NADP+.
W fotoukładzie II brakuje e– dlatego też fotoukład I oddaje swój e–.
Teraz w fotoukładzie I brakuje e–, dochodzi do fotolizy H2O (substrat reakcji fotosyntezy pobierany przez korzenie z roztworu glebowego), która rozkłada się na e–, H+ oraz O2.
H+ z wymienionym w punkcie 2. e– łączą się z NADP+ tworzy się NADPH.
Gradient elektrochemiczny H+ i OH– ( z tego jonu powstaje 02 jako uboczny  produkt fotosyntezy) powoduje przemieszczanie H + ze stromy do wnętrza tylakoidu wbrew różnicy stężeń  przez enzym syntazę lub syntetazę ATP (błona tylakoidu nie przepuszcza H+) i prowadzi to do powstania ATP z ADP jest to tzw. fosforylacja fotosyntetyczna niecykliczna.

Produktami fazy jasnej są ATP i NADPH tzw. siła asymilacyjno-redukcyjna niezbędna dla przeprowadzenia fazy ciemnej zwanej cyklem Calvina- Bensona lub fotosyntezą C3.

   FAZA CIEMNA, dla której światło nie jest niezbędne, ale nie przeszkadza, zachodzi w sromie chloroplastów.

CO2 z powietrza przedostaje się do rośliny za pomocą aparatów szparkowych, gdzie ulega karboksylacji z akceptorem rybulozo-1,5-bifosforanem- RuBP. Powstaje wówczas: z przyłączenia C1 i C5 cząsteczka C6– rozpadająca się na 2 cząsteczki C3 kwasu fosfoglicerynowego PGA.
W etapie redukcji kwas fosfoglicerynowy za sprawą ATP i NADPH (NADH to oddychanie nie fotosynteza!!! ) przemienia się w pierwszy produkt trwały fotosyntezy aldehyd fosfoglicerynowy PGAL. Z którego powstają cukry, lipidy, białka.
Regeneracja umożliwia odtworzenia rubisco z 5/6 cząsteczek produktu fotosyntezy jakim jest aldehyd fosfoglicerynowy.

Mam nadzieję, że choć trochę udało mi się rozjaśnić Wam fotosyntezę roślinną. Jest to niezwykły proces odżywiania autotroficznego roślin przy udziale światła, chlorofilu, CO2 oraz H2O. Rośliny ,, nie marnują jedzenia”, bo wytwarzają go tyle ile jest im potrzebne, ewentualne nadwyżki gromadzą w materiałach zapasowych np. skrobi. Następnym razem podejmiemy tematykę rodzajów fotosyntezy roślinnej.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.