3 СТАДІЇ ФОТОСИНТЕЗУ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА - БІОЛОГІЯ - 2025

На стадії фотосинтезу може бути розділена на основі кількості сонячного світла рослина отримує. Фотосинтез - це процес, завдяки якому рослини та водорості живляться. Цей процес складається з перетворення світла в енергію, необхідну для виживання.

На відміну від людей, яким необхідні зовнішні агенти, такі як тварини чи рослини, щоб вижити, рослини можуть створювати власну їжу за допомогою фотосинтезу. Це відомо як автотрофне харчування.

Слово фотосинтез складається з двох слів: фото та синтез. Фото означає суміш світла та синтезу. Тому цей процес буквально перетворює світло на їжу. Організми, здатні синтезувати речовини для створення їжі, а також рослини, водорості та деякі бактерії, називають автотрофами.

Для здійснення фотосинтезу необхідні світло, вуглекислий газ і вода. Вуглекислий газ з повітря надходить у листя рослини через пори, що знаходяться в них. З іншого боку, вода поглинається корінням і рухається, поки не досягне листя і світло не поглине пігменти листя.

Під час цих фаз елементи фотосинтезу, вода та вуглекислий газ потрапляють у рослину, а продукти фотосинтезу, кисень та цукор залишають рослину.

Фази / стадії фотосинтезу

По-перше, енергію світла поглинають білки, які містяться в хлорофілі. Хлорофіл - це пігмент, який присутній у тканинах зелених рослин; Фотосинтез зазвичай відбувається в листках, конкретно в тканині, що називається мезофілом.

Кожна клітина мезофільної тканини містить організми, які називаються хлоропластами. Ці організми призначені для здійснення фотосинтезу. Структури під назвою тилакоїди, які містять хлорофіл, згруповані в кожен хлоропласт.

Цей пігмент поглинає світло, тому він головним чином відповідає за першу взаємодію рослини і світла.

У листках є невеликі пори, які називаються продихами. Вони відповідають за те, щоб вуглекислий газ поширювався в мезофільній тканині і за викид кисню в атмосферу. Таким чином, фотосинтез відбувається у дві стадії: фаза світла та темна.

- Легка фаза

Світла фаза і темна фаза. Maulucioni, з Вікісховища

Ці реакції трапляються лише за наявності світла і виникнення в тилакоїдної мембрані хлоропластів. У цій фазі енергія, що надходить від сонячного світла, перетворюється на хімічну енергію. Ця енергія буде використовуватися як бензин для збору молекул глюкози.

Перетворення в хімічну енергію відбувається за допомогою двох хімічних сполук: АТФ, або молекули, що зберігає енергію, і НАДФН, яка несе редуковані електрони. Саме під час цього процесу молекули води перетворюються на кисень, який ми знаходимо в навколишньому середовищі.

Сонячна енергія перетворюється в хімічну енергію в комплексі білків, який називається фотосистемою. Є дві фотосистеми, обидві виявлені в межах хлоропласту. Кожна фотосистема має кілька білків, які містять суміш молекул та пігментів, таких як хлорофіл та каротиноїди, завдяки чому можливе поглинання сонячного світла.

У свою чергу пігменти фотосистем діють як засіб для каналізації енергії, коли вони переміщують її до реакційних центрів. Коли світло притягує пігмент, він передає енергію сусідньому пігменту. Цей сусідній пігмент також може передавати цю енергію іншому сусідньому пігменту, і процес повторюється послідовно.

Ці світлові фази починаються у фотосистемі II. Тут світлова енергія використовується для поділу води.

Цей процес вивільняє електрони, водень та кисень. Електрони, заряджені енергією, транспортуються до фотосистеми I, де вивільняється АТФ. При кисневому фотосинтезі першим донорським електроном є вода, а створений кисень буде відходами. Кілька донорських електронів використовуються в аноксигенному фотосинтезі.

У фазі світла світлова енергія фіксується і тимчасово зберігається в хімічних молекулах АТФ і НАДФ. АТФ буде розбитий, щоб вивільнити енергію, і НАДФН подарує свої електрони для перетворення молекул вуглекислого газу в цукри.

- Темна фаза

У темній фазі вуглекислий газ з атмосфери забирається для модифікації, коли в реакцію додається водень.

Таким чином, ця суміш утворюватиме вуглеводи, які рослина використовуватиме як їжу. Його називають темною фазою, оскільки світло не є безпосередньо необхідним для того, щоб воно відбулося. Але незважаючи на те, що світлу не потрібно, щоб ці реакції відбувалися, для цього процесу потрібні АТФ та НАДФН, які створюються у фазі світла.

Ця фаза відбувається в стромі хлоропластів. Вуглекислий газ потрапляє у внутрішню частину листя через стромати хлоропласта. Атоми вуглецю використовуються для створення цукрів. Цей процес здійснюється завдяки АТФ та НАДФН, утвореним у попередній реакції.

Реакції темної фази

По-перше, молекула вуглекислого газу поєднується з молекулою вуглецевого рецептора під назвою RuBP, в результаті чого утворюється нестабільне 6-вуглецеве з'єднання.

Одразу ця сполука ділиться на дві молекули вуглецю, які отримують енергію від АТФ і виробляють дві молекули під назвою BPGA.

Потім один електрон з NADPH поєднується з кожною з молекул BPGA, утворюючи дві молекули G3P.

Ці молекули G3P будуть використані для створення глюкози. Деякі молекули G3P також будуть використані для поповнення та відновлення RuBP, необхідного для продовження циклу.

Важливість фотосинтезу

Фотосинтез важливий, оскільки виробляє їжу для рослин і кисень. Без фотосинтезу неможливо було б споживати багато фруктів та овочів, необхідних для раціону людини. Також багато тварин, що споживаються людиною, не змогли б вижити, не харчуючись рослинами.

З іншого боку, кисень, що виробляється рослинами, необхідний для життя на Землі, включаючи людину, щоб вижити. Фотосинтез також відповідає за збереження рівня кисню та вуглекислого газу в атмосфері. Без фотосинтезу життя на Землі було б неможливим.

Список літератури

1. Відкрити Стакс. Огляд фотосинтезу. (2012 р.). Університет Райсу. Відновлено з: cnx.org.
2. Farabee, MJ. Фотосинтез. (2007). Estrella Mountain CommunityCollege. Відновлено з: 2.estrellamountain.edu.
3. «Фотосинтез» (2007). Енциклопедія науки та техніки McGraw Hill, 10-е видання. Т. 13. Відновлено з: en.wikipedia.org.
4. Вступ до фотосинтезу. (2016). Ханаакадемія. Відновлено з: khanacademy.org.
5. «Процеси світлозалежнихреакцій» (2016). Безмежна біологія. Відновлено з сайту: безмежний.
6. Берг, Дж. М., Тимочко, Дж. Л., і Стриєр, Л. (2002). "Аксесуарні пігментифункціональні енергетичніреакційні центри" Біохімія. Відновлено з: ncbi.nlm.nih.gov.
7. Конінг, RE (1994) "Цикл Кальвіна". Відновлено з: plantphys.info.
8. Фотосинтез у рослинах. ФотосинтезОсвіта. Відновлено з: photosynthesiseducation.com.
9. «Що б не сталося у фотографії без синтезу?» Каліфорнійський університет, Санта-Барбара. Відновлено з: scienceline.ucsb.edu.