Що відбувається в світлову фазу фотосинтезу?

світлова фаза – сукупність процесів, які забезпечують утворення молекулярного кисню, атомарного водню та АТФ за рахунок світлової енергії. Кеш

Де протікає Світлова фаза фотосинтезу?

Тилакоїд – утворення внутрішньої мембрани дископодібної форми. Усередині цього утворення також є простір із рідиною, яка називається люмен. Тилакоїди утворюють своєрідну стопку, яка називається грана. На мембранах тилакоїда, де відбувається світлова фаза фотосинтезу, розташований хлорофіл. Кеш

Що потрібно для світлової фази фотосинтезу?

Процесом, в ході якого з'являються енергонасичені молекули і АТФ-з'єднання, називається світлова фаза фотосинтезу. Головною умовою і чинником протікання цієї фази є наявність світлової енергії. Кеш

Світлова фаза фотосинтезу - ФОТОСИНТЕЗ - ФІЗІОЛОГІЯ ТА … Світлова фаза фотосинтезу. У світловій фазі ф/с відбувається поглинання світла молекулами хлорофілу а з участю додаткових пігментів і трансформація Е світла у хімічну Е АТФ та ...

§ 20. ФОТОСИНТЕЗ: СВІТЛОВА ТА ТЕМНОВА ФАЗИ

Пригадайте! Що таке пластичний обмін?

Зелений колір досить часто згадується у віршах поетів. Так, у Богдана-Ігоря Антонича є рядки: «. поезії кипучої і мудрої, мов зелень», «. завія зелені, пожежа зелені», «. рослинних рік підноситься зелена повінь». Зелений колір - це колір оновлення, символ молодості, спокою, колір природи. А чому рослини зелені?

Якими є умови фотосинтезу?

Фотосинтез (від грец. фото - світло, синтезіс - поєднання) - надзвичайно складна сукупність процесів пластичного обміну. Науковці виокремлюють три типи фотосинтезу: кисневий (з виділенням молекулярного кисню у рослин й ціанобактерій), безкисневий (за участі бактеріохлорофілів в анаеробних умовах без виділення кисню у фотобактерій) та безхлорофільний (за участі бактеріородопсинів у архей). На глибині 2,4 км виявлено зелені сіркобактерії GSB1, які замість сонячного світла використовують слабкі промені чорних курців. Але, як писав К. Свенсон у монографії, присвяченій клітинам: «Первинним джерелом енергії для живої природи є та частка енергії, яку називають видимим світлом».

Найпоширенішим у живій природі є кисневий фотосинтез, для якого потрібні енергія світла, вуглекислий газ, вода, ферменти та хлорофіл. Світло для фотосинтезу поглинається хлорофілом, вода доставляється в клітини крізь пори клітинної стінки, вуглекислий газ надходить в клітини шляхом дифузії.

Основними фотосинтезуючими пігментами є хлорофіли. Хлорофіли (від грец. хлорос - зелений і філон - листок) - зелені пігменти рослин, за участі яких відбувається фотосинтез. Зелений колір хлорофілу є пристосуванням для поглинання синіх променів і частково червоних. А зелені промені відбиваються від тіла рослин, потрапляють на сітківку ока людини, подразнюють колбочки і спричиняють кольорові зорові відчуття. Ось чому рослини зелені!

Окрім хлорофілів у рослин є допоміжні каротиноїди, у ціанобактерій та червоних водоростей - фікобіліни. Зелені й пурпурні бактерії містять бактеріохлорофіли, що поглинають сині, фіолетові і навіть інфрачервоні промені.

Фотосинтез відбувається у вищих рослин, водоростей, ціанобактерій, деяких архей і одноклітинних твариноподібних, тобто в організмів, відомих як фотоавтотрофи. Фотосинтез у рослин здійснюється в хлоропластах, у ціанобактерій та фотосинтезуючих бактерій - на внутрішніх впинаннях мембран з фотопігментами.

Отже, ФОТОСИНТЕЗ - процес утворення в клітинах фотоавтотрофних організмів органічних сполук із неорганічних з використанням світлової енергії та за участі фотосинтезуючих пігментів.

Які особливості світлової й темнової фаз фотосинтезу?

У процесі фотосинтезу виокремлюють дві стадії - світлову і темнову фази (іл. 49).

Світлова фаза фотосинтезу відбувається в гранах хлоропластів за участі світла. Ця стадія розпочинається з моменту поглинання квантів світла молекулою хлорофілу. При цьому електрони атома Магнію в молекулі хлорофілу переходять на вищий енергетичний рівень, нагромаджуючи потенціальну енергію. Значна частина збуджених електронів передає її іншим хімічним сполукам для утворення АТФ та відновлення НАДФ (нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат). Ця сполука з такою довгою назвою є універсальним біологічним переносником Гідрогену в клітині. Під дією світла відбувається процес розкладу води - фотоліз. При цьому утворюються електрони (е - ), протони (Н + ) і як побічний продукт молекулярний кисень. Протони Гідрогену Н + , приєднуючи електрони з високим енергетичним рівнем, перетворюються на атомарний Гідроген, що використовується для відновлення НАДФ + до НАДФ • Н. Таким чином, основними процесами світлової фази є: 1) фотоліз води (розщеплення води під дією світла з утворенням кисню); 2) відновлення НАДФ (приєднання до НАДФ атома Гідрогену); 3) фотофосфорилювання (утворення АТФ з АДФ).

Отже, світлова фаза - сукупність процесів, які забезпечують утворення молекулярного кисню, атомарного водню та АТФ за рахунок світлової енергії.

Темнова фаза фотосинтезу відбувається в стромі хлоропластів. Її процеси не залежать від світла і можуть протікати як на світлі, так і в темряві, залежно від потреб клітини в глюкозі. Основою темнової фази є циклічні реакції під назвою циклу фіксації вуглекислого газу, або циклу Кальвіна. Цей процес вперше вивчив американський біохімік Мелвін Кальвін (1911-1997), лауреат Нобелівської премії з хімії (1961). У темновій фазі з вуглекислого газу, Гідрогену від НАДФ та енергії АТФ синтезується глюкоза. Реакції фіксації СО₂ каталізує рибулозобісфосфаткарбоксилаза (Rubisco), що є найпоширенішим ферментом на Землі.

Отже, темнова фаза - сукупність циклічних реакцій, які завдяки хімічній енергії АТФ забезпечують утворення глюкози з використанням вуглекислого газу, що є джерелом Карбону, та води, що є джерелом Гідрогену.

У чому полягає планетарна роль фотосинтезу?

Значення фотосинтезу для біосфери важко переоцінити. Саме завдяки цьому процесові світлова енергія Сонця перетворюється фотоавтотрофами в хімічну енергію вуглеводів, які в загальному дають первинну органічну речовину. З неї починаються ланцюги живлення, якими енергія передається гетеротрофним організмам. Рослини слугують кормом травоїдним тваринам, які отримують за рахунок цього необхідні поживні речовини. Потім травоїдні тварини стають їжею для хижаків, їм також необхідна енергія, без якої життя неможливе.

Тільки незначна частина енергії Сонця вловлюється рослинами й використовується для фотосинтезу. Енергія Сонця в основному йде на випаровування і підтримання температурного режиму земної поверхні. Отже, тільки близько 40-50 % енергії Сонця проникає в біосферу, і лише 1-2 % сонячної енергії переводиться у синтезовану органічну речовину.

Зелені рослини та ціанобактерії впливають на газовий склад атмосфери. Весь кисень сучасної атмосфери є продуктом фотосинтезу. Формування атмосфери повністю змінило стан земної поверхні, зробило можливим появу аеробного дихання. Надалі в процесі еволюції, після утворення озонового шару, живі організми здійснили вихід на суходіл. Крім того, фотосинтез перешкоджає нагромадженню СО₂, захищає планету від перегрівання.

Отже, фотосинтез має планетарне значення, забезпечуючи існування живої природи планети Земля.

Завдання на порівняння

За допомогою таблиці порівняйте фотосинтез із аеробним диханням та зробіть висновок про взаємозв’язок пластичного й енергетичного обміну в клітинах рослин.

ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ФОТОСИНТЕЗУ І АЕРОБНОГО ДИХАННЯ

Аеробне дихання