Процес на фотосинтеза IX одд

 Процес на фотосинтеза

  Процесот со кој зелените растенија со помош на светлосната енергија од неоргански материи (вода и јаглероден диоксид) кои се сиромашни со енергија, создаваат или синтетизираат органски материи(јагленохидрати) кои се богати со енергија и при тоа се ослободува кислород ,  е наречен фотосинтеза.

Фотосинтезата е сложен  биохемиски процес со кој се создава органска материја во биосферата, од страна на вишите растенија, модрозелените алги и некои бактерии. Таа се одвива со низа на реакции во мембраната на тилакоидите во хлоропластите.Овој процес може да се прикаже со следната равенка:

                                        

   Во фотосинтезата се разликуваат процеси кои се непосредно зависни од апсорбцијата на светлината и процеси кои можат да се одвиваат без присуство на светлина. Така са фотосинтезата е поделена на свтела фаза или светлозависни реакции и темна фаза, односно рекации за кои не е потребна светлосна енергија, овие реакции кои се вршат без користење на светлосна енергија се наречени - Калвинов циклус. 

Во првата фаза се одвиваат процеси на кои директно влијае светлината , а во втората фаза неопходен е јаглеродниот диоксид, а светлината е потребна само како регулатор, но не и како извор на енергија.

1.1 Светла фаза на фотосинтезата

Светлата фаза се одвива мошне брзо и главно зависи од светлосните  и температурните промени. Оваа фаза се одвива во тилакоидите на граната.  Основен процес, при светлатѕа фаза е трансформација на светлосната енергија во хемиска енергија, а се одвива со помош на милекулите на хлорофилот кои се во тилакоидните мембрани. Светлата фаза се состои од 2 реакции:

1. Фотофизички реакции кои опфаќаат апсорпција на светлина и пренос на енергијата до електроните на пигментот хлорофил. Хлорофилот има два максимума на апсорпција на светлината, тоа е во црвениот и синиот спектар на светлината, значи има две возбудени состојби.

2. Фотохемиски реакции се реакции кои опфаќаат транспорт на електрони и фотолиза на водата. Фотолиза на водата е процес  при кој се добива атом кој е потребен за темната фаза за да се создаде органско соединение, и со овие реакции од водата се добива молекулеарен кислород, тоа е кислородот што растенијата го испуштаат во надворешната средина при фотосинтезата.

 Значи светлата фаза се одвива во тилакоидите и се ослободува кислород од водата кој што растението ја прима преку коренот.

1.2 Темна  фаза на фотосинтезата

   Темната фаза на фотосинтезата е процес за кој не е потребна енергија( значи не е фаза која се одвива ноќе на пр. туку едноставно нма потреба од енергија за да се одвива оваа фаза). Овој процес се одвива побавно и во неколку етапи кои прават еден цикличен процес, и затоа е наречен Калвинов циклус, (според научникот кој го објснил овој процес).

Сложените процеси кои се одвиваат во темната фаза се фиксирање на јаглеродниот диоксид(значи овде се користи СО2) и создавање на органски крајни продукти односно создавање на гликоза односно јагленохидрат, за овој процес не се користи сончевата енергија туку соединенија кои се акомулирани во светлата фаза. Фиксирањето на јаглеродниот диоксид, во оваа фаза е непрекинлив процес и тука се  добиваат различни шеќери кои може да послужат како почени соединенија за создавње на други органски соединенија, сепак главен шеќер кој се создава е гликозата.

Приказ на реакциите на фотосинтезата во еден хлоропласт

Фотосинтеза во хлоропластот

1. Светла фаза – во тилакоидите

• Хлорофилот ја апсорбира светлосната енергија.
• Водата се разложува (фотолиза) → се ослободува кислород (O₂).
• Се создаваат ATP и NADPH, кои носат енергија и електрони.

2. Темна фаза – Калвинов циклус во стромата

• Се внесува CO₂.
• Со помош на ATP и NADPH се создава G3P.
• Од G3P растението создава гликоза и други јаглехидрати.
• Гликозата може да се претвори и во скроб за складирање.

ATP (аденозинтрифосфат) е молекула што складира и пренесува енергија во клетката.
Во светлата фаза се создава ATP од светлосната енергија, а потоа во Калвиновиот циклус се користи таа енергија за создавање органски материи.
ATP = енергија за работа

NADPH – „носител на електрони и водород“
NADPH е молекула што пренесува високоенергетски електрони и водород од светлата фаза до Калвиновиот циклус.
Таму се користи за претворање на CO₂ во органски материи.
NADPH = електрони + водород за создавање органски материи

 Заклучок:
ATP → носи енергија 
NADPH → носи електрони и водород 

Најважно за паметење:

Тилакоиди + светлина + H₂O → O₂ + ATP + NADPH

Строма + CO₂ + ATP + NADPH → G3P → гликоза → скроб

Значи, кислородот потекнува од водата, а јаглеродот за гликозата потекнува од CO₂.

  Според тоа, во процесот на фотосинтеза се синтетизираат 90% органски соединенија и се ослободуваат околу 200 милијарди тони кислород. Затоа фотосинтезата го носи топонимот дека е најважен процес на планетата.

Едукативно видео за фотосинтеза.