DE 3 STADIER I FOTOSYNTESEN OG DERES EGENSKABER - BIOLOGI - 2025

De stadier af fotosyntese kan opdeles baseret på mængden af sollys planten får. Fotosyntese er den proces, hvormed planter og alger fodres. Denne proces består af omdannelse af lys til energi, der er nødvendigt for at overleve.

I modsætning til mennesker, der har brug for eksterne midler, såsom dyr eller planter for at overleve, kan planter skabe deres egen mad gennem fotosyntesen. Dette er kendt som autotrof ernæring.

Ordet fotosyntese består af to ord: foto og syntese. Foto betyder lys og syntese mix. Derfor er denne proces bogstaveligt talt at blive lys til mad. Organismer, der er i stand til at syntetisere stoffer til at skabe mad, såvel som planter, alger og nogle bakterier, kaldes autotrofer.

Fotosyntese kræver lys, kuldioxid og vand for at udføre. Kuldioxid fra luften kommer ind i plantens blade gennem porer, der findes i dem. På den anden side absorberes vandet af rødderne og bevæger sig, indtil det når bladene, og lyset absorberes af bladens pigmenter.

I disse faser kommer elementerne i fotosyntesen, vand og kuldioxid ind i planten, og produkterne fra fotosyntesen, ilt og sukker forlader planten.

Faser / stadier af fotosyntesen

For det første absorberes lysets energi af proteiner, der findes i klorofyll. Chlorophyll er et pigment, der er til stede i væv fra grønne planter; fotosyntesen forekommer normalt i blade, specifikt i vævet kaldet mesophyll.

Hver celle i det mesofile væv indeholder organismer, der kaldes chloroplaster. Disse organismer er designet til at udføre fotosyntese. Strukturer kaldet thylakoider, der indeholder klorofyl, er grupperet i hver chloroplast.

Dette pigment absorberer lys, derfor er det primært ansvarligt for den første interaktion mellem planten og lyset.

I bladene er der små porer, der kaldes stomata. De er ansvarlige for at lade kuldioxid sprede sig i det mesofile væv og for ilt at undslippe i atmosfæren. Således forekommer fotosyntesen i to faser: lysfasen og den mørke fase.

- Let fase

Let fase og mørk fase. Maulucioni, fra Wikimedia Commons

Disse reaktioner sker kun, når der er lys og forekommer i thylakoidmembranen i chloroplasts. I denne fase omdannes energien, der kommer fra sollys, til kemisk energi. Denne energi vil blive brugt som benzin til at være i stand til at samle glukosemolekylerne.

Transformationen til kemisk energi sker gennem to kemiske forbindelser: ATP eller molekyle, der lagrer energi, og NADPH, der bærer reducerede elektroner. Det er under denne proces, at vandmolekylerne omdannes til det ilt, som vi finder i miljøet.

Solenergi omdannes til kemisk energi i et kompleks af proteiner kaldet fotosystemet. Der er to fotosystemer, begge findes i chloroplasten. Hvert fotosystem har flere proteiner, der indeholder en blanding af molekyler og pigmenter, såsom chlorophyll og carotenoider, så absorption af sollys er mulig.

Til gengæld fungerer pigmenterne i fotosystemerne som et køretøj til at kanalisere energi, når de flytter det til reaktionscentre. Når lys tiltrækker et pigment, overfører det energi til et nærliggende pigment. Dette nærliggende pigment kan også overføre denne energi til et andet pigment i nærheden, og processen gentages successivt.

Disse lysfaser begynder i fotosystem II. Her bruges lysenergi til at opdele vandet.

Denne proces frigiver elektroner, brint og ilt Elektroner, der er ladet med energi, transporteres til fotosystem I, hvor ATP frigives. I iltfotosyntesen er den første donorelektron vand, og det ilt, der er skabt, vil være affaldet. Flere donorelektroner anvendes til anoxygenisk fotosyntese.

I lysfasen opsamles og lagres lysenergi midlertidigt i de kemiske molekyler i ATP og NADPH. ATP nedbrydes for at frigive energi, og NADPH donerer sine elektroner for at omdanne kuldioxidmolekyler til sukkerarter.

- Mørk fase

I den mørke fase opsamles kuldioxid fra atmosfæren for at blive modificeret, når brint tilsættes til reaktionen.

Således vil denne blanding danne kulhydrater, der vil blive brugt af planten som mad. Det kaldes mørk fase, fordi lys ikke direkte er nødvendigt for, at det finder sted. Men på trods af at lys ikke er nødvendigt for at disse reaktioner finder sted, kræver denne proces ATP og NADPH, der oprettes i lysfasen.

Denne fase forekommer i stroma af chloroplaster. Kuldioxid trænger ind i det indre af bladene gennem stromata af chloroplasten. Kulstofatomer bruges til at bygge sukker. Denne proces udføres takket være ATP og NADPH dannet i den foregående reaktion.

Reaktioner i mørk fase

Først kombineres et kuldioxidmolekyle med et kulstofreceptormolekyle kaldet RuBP, hvilket resulterer i en ustabil 6-carbonforbindelse.

Umiddelbart er denne forbindelse opdelt i to carbonmolekyler, der modtager energi fra ATP og producerer to molekyler kaldet BPGA.

Derefter kombineres et elektron fra NADPH med hver af BPGA-molekylerne til dannelse af to G3P-molekyler.

Disse G3P-molekyler vil blive brugt til at skabe glukose. Nogle G3P-molekyler vil også blive brugt til at genopfylde og gendanne RuBP, hvilket er nødvendigt for at cyklussen kan fortsætte.

Betydningen af ​​fotosyntesen

Fotosyntese er vigtig, fordi den producerer mad til planter og ilt. Uden fotosyntesen ville det ikke være muligt at forbruge mange frugter og grøntsager, der er nødvendige for den menneskelige diæt. Mange dyr, der konsumeres af mennesker, kunne heller ikke overleve uden at fodre med planter.

På den anden side er det ilt, der produceres af planter, nødvendigt for, at alt liv på Jorden, inklusive mennesker, kan overleve. Fotosyntese er også ansvarlig for at holde niveauerne af ilt og kuldioxid i atmosfæren stabile. Uden fotosyntesen ville livet på Jorden ikke være muligt.

Referencer

1. Åben Stax. Oversigt over fotosyntesen. (2012). Rice University. Gendannes fra: cnx.org.
2. Farabee, MJ. Fotosyntese. (2007). Estrella Mountain CommunityCollege. Gendannes fra: 2.estrellamountain.edu.
3. "Fotosyntese" (2007). McGraw Hill Encyclopedia of Science and Technology, 10. udg. Bind 13. Genvundet fra: en.wikipedia.org.
4. Introduktion til fotosyntesen. (2016). Khan Academy. Gendannet fra: khanacademy.org.
5. "Processes of the Light-DependentReactions" (2016). BoundlessBiology. Gendannes fra: boundless.com.
6. Berg, JM, Tymoczko, JL, og Stryer, L. (2002). "Tilbehørspigmenterunnelenergiintoreaktionscentre" Biokemi. Gendannes fra: ncbi.nlm.nih.gov.
7. Koning, RE (1994) "Calvin Cycle". Gendannes fra: plantphys.info.
8. Fotosyntese i planter. PhotosynthesisEducation. Gendannes fra: fotosynthesiseducation.com.
9. ”Hvad skulle der ske, hvis der ikke var nogen fotosyntese?” University of California, Santa Barbara. Gendannes fra: scienceline.ucsb.edu.