24. Faza jasna i ciemna fotosyntezy

24. Faza jasna i ciemna fotosyntezy.doc
(82 KB) Pobierz
24. Faza jasna i ciemna fotosyntezy
Fotosynteza jest najważniejszym procesem zachodzącym w zielonych roślinach, oraz u
nielicznych bakterii (zielone, purpurowe).Jedynie w tym procesie energia promienista słońca
zostaje zamieniona na energię chemiczną związków organicznych. Jest to synteza związków
organicznych z prostych substancji mineralnych kosztem energii świetlnej. Równanie tego
procesu przedstawia się następująco:
6H2O + 6CO2 + hν (energia świetlna) → C6H12O6 + 6O2; ΔE -2872 kJ/mol (-687 kcal/mol)
Fotosynteza składa się z 2 faz: fazy świetlnej-fotochemicznej, oraz fazy ciemnej-biochemicznej.
Proces ten zachodzi wyłącznie w chloroplastach, przy czym proces fotochemiczny zachodzi w
błonach tylakoidów gran, a biochemiczny w bezbarwnej stromie chloroplastu.
1. Faza świetlna:
Faza ta polega na wykorzystaniu energii świetlnej do wytworzenia związków bogatych w energię:
ATP i NADPH. Jej istotą w roślinach, prowadzących oksygeniczny typ fotosyntezy, jest
oderwanie elektronów od cząsteczki wody i przeniesienie ich na utlenioną formę NADP (NADP+),
czemu towarzyszy znaczne powiększenie ich zasobu energii swobodnej.
W czasie fazy jasnej zachodza dwa procesy: fosforylacja fotosyntetyczna i fotoliza wody. Chorofil
i barwniki pomocnicze sa ulozone w sposob uporzadkowany, tworzac uklady antenowe,
nazywane fotosystemami. U roslin wyzszych wystepuje:

fotosystem I - zbudowany z chlorofilu a; nazywany jest P700, poniewaz absorbuje
promieniowanie o dlugosci fali 700 nanometrow, redukuje NADP+ do NADPH w stromie

fotosystem II - zbudowany z chlorofilu, tzw. P680, poniewaz pochlania promieniowanie
o dlugosci 680 nanometrow., zachodzi tu utlenianie wody i uwolnienie protonu po
wewnętrznej stronie błony tylakoidu
Pochłaniane przez chlorofil fotony powodują wybicie elektronu (ē) z cząsteczki chlorofilu.
Elektrony są natychmiast wychwytywane przez tzw. przenośniki elektronów (np.
ferredoksynę, NADP, cytochromy). Każdy elektron wybity z chlorofilu niesie pewną porcję
energii, którą stopniowo traci, wędrując do akceptorów. Energia ta częściowo rozprasza się, a
częściowo
gromadzi
w
ATP
(fosforylacja
fotosyntetyczna).
W zależności od kierunku
przepływu elektronów wyróżnia się fosforylację fotosyntetyczną:
- cykliczną, gdy ē z fotosystemu I(PSI) po przejściu przez szereg przenośników, wracają do
fotosystemu I(PSI), powstaje ATP
-niecykliczną, gdy ē wybite z fotosystemu I transportowane są na przenośnik wodoru NADP, a
do wytworzonej „dziury” w cząsteczke chlorofilu wchodzą ē z innej cząsteczki chlorofilu (innego
fotosystemu –II(PSII).
Rysunek 1 Faza świetlna fotosyntezy
Z fosforylacją niecykliczną związana jest fotoliza wody. Dostawcą ē przekazywanych
wzbudzonemu chlorofilowi jest H2O, która uległa fotolizie. Proces ten polega na rozpadzie
cząsteczki wody pod wpływem światła na jony wodorowe H+ i wodorotlenowe OH-. Jony
wodorowe tworzą NADPH2, który łącznie z ATP stanowi siłę asymilacyjną (wykorzystywaną w
ciemnje fazie) Natomiast z jonów wodorotlenowych uwalnia się tlen, będący końcowym
produktem fotosyntezy.
NADP + H2O +ADP +Pświatło chlorofil NADPH2+ATP+1/2 O2
2. Faza ciemna fotosyntezy.
Faza ciemna zwana także cyklem Calvina-Bensona) to fotosyntetyczny cykl redukcji CO2 podczas
którego zachodzą 3 etapy przemian: karboksylacja, redukcja, regeneracja
Karboksylacja polega na przyłączeniu CO2 do rybulozodifosforanu czyli karboksylazy 1,5bisfosforybulozę (RuDP lub RuBP)-związku o 5 atopmach węgla (C5); po przyłączniu związek
ten, jako już sześciowęglowy rozpada się na 2 czast. O 3 atomach węgla –kwasy fosfoglirerynowe
(PGA)
Redukcja dotyczy redukcji kwasu fosfoglicerynowego do aldehydu fosfoglicerynowego (PGAld,
lub GAP) z udziałem siły asymilacyjnej(NADPH, ATP)
Regeneracja polega na odtworzeniu związku pięcioweglowego (RuDP) z cząsteczki związku
trójweglowego(GAP) W cyklu Calvina udział biorą 3 czast. RuDP i 3 czast. CO2, czego powstają
3 czast. 6-weglowego cukru, który rozpada się na 6 PGA i w konsekwencji, na 6GAP. 5 z tych
czasteczek zużywanych jest na regenerację 3 czast. RUDP, a jedna stanowi produkt końcowy
fotosyntezy, służący do powstania glukozy w wyniku wielu skomplikowanych reakcji.
W zaleznosci od sposobu asymilacji wegla, dzielimy rosliny na:

rosliny typu C3 - typ ten obejmuje wiekszosc roslin, zwlaszcza rosliny strefy
umiarkowanej. Pierwszym produktem pokarmowym w fotosyntezie jest trioza (zwiazek
trojweglowy);

rosliny typu C4 - wsrod poznanych gatunkow to tropikalne trawy, kukurydza, trzcina
cukrowa. U tych roslin pierwszym produktem pokarmowym jest zwiazek czteroweglowy,
a proces asymilacji CO2odbywa sie w dwoch etapach. Rosliny te charakteryzuja sie duza
produktywnoscia;

rosliny typu kwasowego - to rosliny pustynne, posiadajace zdolnosc asymilacji CO2 w
ciagu nocy oraz tworzenia kwasow organicznych, ktore podlegaja dalszym
przeksztalceniom w ciagu dnia.
Rysunek 2 Ciemna faza fotosyntezy
3
Plik z chomika:
dzajna00
Inne pliki z tego folderu:

1. Podział zwierząt za względu na mechanizm us_uwania amoniaku.doc (28 KB)
 10. Struktura i funkcje kwasów nukleinowych.doc (130 KB)
 11. Struktura i funkcje białek.doc (115 KB)
 12. Inhibitory aktywności enzymatycznej.doc (76 KB)
 13. Pierwotna i wtórna odpowiedź immunologiczna.doc (27 KB)
Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin







Strona główna
Aktualności
Kontakt
Dla Mediów
Dział Pomocy
Opinie
Program partnerski




Regulamin serwisu
Polityka prywatności
Ochrona praw autorskich
Platforma wydawców
Copyright © 2012 Chomikuj.pl
ochrona środowiska