Baštovanstvo

Fotosinteza


Formula fotosinteze hlorofila


Fotosinteza klorofila koja se u prirodi događa kod svih biljnih bića sastoji se od niza kemijskih reakcija i spada među sve one anaboličke, sintezne, ugljikohidratne procese. U stvari, to je proces potpuno suprotan onim inverznim procesima katabolizma ili oksidacije. Tijekom procesa fotosinteze, posredovanjem tvari klorofila, sunčeva svjetlost omogućava pretvorbu šest molekula ugljičnog dioksida u atmosferu (CO2) i šest molekula vode (H2O), u jednoj molekuli glukoze (C6H12O6), šećera koji je temeljni i neophodan za život svake biljke. Konkretno, kao nusproizvod ove hemijske reakcije nastaje šest molekula kiseonika koje svaka biljka kroz stomate ispušta u okolnu atmosferu. Ovi stomaci su vrsta malih rupa koje se nalaze na lišću. Opća formula procesa fotosinteze je sljedeća: 6 ugljični dioksid (CO2) + 6 vode (H2O) + svjetlost → glukoza (C6H12O6) + 6 kisik (O2) .

Ukratko fotosinteza hlorofila



Zahvaljujući procesu fotosinteze klorofila, i zelene biljke i drugi organizmi proizvode organske tvari, obično ugljikohidrate, počevši od ugljičnog dioksida koji se nalazi u atmosferi i metaboličke vode, uvijek ako su u prisustvu sunčeve svjetlosti. Fotosinteza klorofila je postupak koji omogućava primarnu proizvodnju organskih spojeva počevši od anorganskih tvari. Možda predstavlja najstariji anabolički proces koji se razvio u prvim živim organizmima. U stvari, fotosinteza je jedini biološki važan proces koji je sposoban zarobiti solarnu energiju i u suštini ovisi o životu koji danas postoji na Zemlji. Pored fotosintetskog ciklusa koji proizvodi sintezu glukoze, biljke provode i suprotan oksidativni ciklus, koji se naziva i stanično disanje, fotosintetskih proizvoda koji se koriste kao hrana za same biljke. Ipak, ravnoteža kisika i CO2 u i iz vanjskog okruženja pogoduje fotosintezi.

Svijetla faza fotosinteze



Takozvanom svijetlom fazom dominira klorofil tipa a i molekuli selektivno apsorbiraju svjetlost, u crvenom i plavo-ljubičastom dijelu spektra. Uhvaćena energija omogućava transformaciju elektrona iz atomskih orbitala s manje energije u orbitale s većom energijom. One se odmah zamjenjuju cijepanjem molekula vode koja je podijeljena u dva elektrona, dva protona i kisik zahvaljujući procesu fotolize "razvijajućim se kompleksom kisika", OEC. Elektroni koji se oslobađaju od hlorofila smješteni su u transportnom lancu kojeg formira citokrom B6f, prelazeći na niži energetski nivo. Izgubljeni se koristi za pumpanje protona iz strome u tilakoid, uzrokujući takozvani gradijent protona. Elektroni stižu do fotosistema I koji uslijed djelovanja svjetlosti gubi ostale elektrone koji se prenose na ferredoksin. Zahvaljujući proteinima ATP-sintetaze na tilakoidnoj membrani, H + ioni nastali hidrolizom prelaze u stromu koja sintetiše ATP iz slobodnog fosfata i ADP grupa. Na svaka dva izgubljena elektrona formira se ATP molekula.

Tamna faza fotosinteze hlorofila




Faza "fiksacije ugljika", nazvana "ciklus Calvin" uključuje transformaciju ugljičnog dioksida u organska jedinjenja i redukciju ATP spoja dobivenog tokom svjetlosne faze. U ciklusu postoji organsko jedinjenje, ribuloza -bifosfat, koji se transformira da se vrati u početno stanje. Njegovih 12 molekula prisutnih u ciklusu reagira s vodom i ugljičnim dioksidom, pretvarajući se zahvaljujući enzimu ribuloza-bisfosfat karboksilaza. Na kraju procesa postoje i 2 molekule gliceraldehida 3-fosfata, izbačene iz ciklusa. Calvin ciklusu, za aktivaciju, je potrebna hemijska energija i podrška hidrolizom 18 ATP-a u ADP-u i oksidacijom 12 NADPH u NADP + i u slobodnim vodikovim ionima H +. ATP i NADPH potrošeni u ciklusu uzimaju se iz molekula proizvedenih u svjetlosnoj fazi i, oksidirani, vraćaju se u bazen radi redukcije. Ukupno, u molekuli se potroši šest molekula ugljičnog dioksida, 6 vode, 18 molekula ATP-a i 12 NADPH da bi se formirali 2 gliceraldehid 3-fosfat, 18 fosfatnih grupa, 18 ADP, 12 NADP + i 12 protona.


Video: Izokrenuta učionica -- Fotosinteza (Oktobar 2021).