Фотосинтеза Светлинна и тъмнинна фаза.влияние на различни фактори върху фотосинтезата.
Процесът Фотосинтеза Фотосинтезата е биологичен процес, при който с помощта на слънчевата светлина въглеродният диоксид се преобразува в органични съединения. светлина 6CO 2 + 6H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6O 2
Клетъчни компоненти и фази на фотосинтезата Фотосинтезата се извършва в хлоропластите на клетките от основната тъкан на листата, компонентите на тилакоидните мембрани и стромата, които участшат в този процес, образуват фотосинтетичния апарат на клетката.
Листата са органите на въздушно хранене в растенията.във фотосинтезата участват и други органи.чрез корените и стъблото се приемат от почвата вода и минерални соли, които се придвижват към листата.
Процесът включва 30 биохимични реакции.част от тях протичат в тилакоидната мембрана-те се означават като светлинна фаза.а тези, протичащи в стромата на хлоропластите се означават като тъмнинна.
Светлинна фаза на фотосинтезата Под действие на слънчевата светлина се извършва химично разграждане на водата (фотолиза) Продуктите на реакцията са : протони (водородни ядра), които са необходими за последния етап от светлинната фаза и електрони, които заместват загубените от ССК (светлосъбиращ комплекс). Вечер обаче растенията поради липса на светлина поемат част от кислорода, който са отделили през деня.
Синтеза на АТФ Слънчевата светлина се използва освен за образуване на редуциран коензим и за образуване на макроергични връзки.синтезира се АТФ и АДФ и Ф с участието на ензимен комплекс, вграден в тилакоидните мембрани, заедно с фотосистемите.процесът се нарича фотосинтетично фосфорилиране.
Тъмнинна фаза на фотосинтезата Крайните продукти от светлинната фаза на фотосинтезата са АТФ, редуциран коензим и кислород.кислородът се отделя в околната среда, а останалите съединения временно съхранили в молекулата си преобразуваната слънчева енергия, се използват в тъмнинната фаза на фотозинтезата.тази фаза не зависи пряко от светлина, но изисква енергия.
Фиксация на СО 2 Фиксацията или редукцията на въглеродния диоксид (CO 2 ) е процес, чрез който CO 2 се свързва с 5-въглероден (5C) монозахарид (пентоза) робулозо 1,5 дифосфат (Рбл 1,5 2- Ф), за да се получи нестабилно 6C, което се разпада на две молекули 3C-глицерат 3-фосфат (Гт3-Ф). В присъствието на АТФ и Н+, получени от светлинната фаза, Гт3-Ф се редуцира до глицералдехид 3-фосфат (ГТФ). Този продукт е известен още като трифосфо-глицералдехид. 5C от 6C служат за регенериране на Риб 1,5 2-Ф, за да се затвори този процес, наречен цикъл на Калвин. 1C от 6C служат за синтез на хексози (6C) и техни производни като захароза (обикновена захар) с молекулна формула C 12 H 22 O 11, скорбяла (C 12 H 22 O 11 )n и целулоза (C 12 H 22 O 11 )m. Захарите, продуцирани през въглеродния метаболизъм, могат да се използват за синтез на аминокиселини и липиди.
Редукция на ФГК В следващия етап получената при фиксация на СО 2 карбоксилна група на ФГК се редуцира от редуцирания коензим до алдехидна.с участието на АТФ в няколко последователни реакции ФГК се превръща в глицералдехидфосфат.
Цикъл на Калвин Възстанавителният пентозофосфатен цикъл или Цикъл на Калвин представлява серия от биохимични реакции при фотосинтезата на растенията цианобактерии и пурпурни бактерии и се явява най-разпространеният механизъм на автотрофната фиксация на СО 2.През светлинната фаза на фотосинтезата чрез преноса на електрони от молекулата на водата се произвеждат О 2, а чрез свързаното с електронният пренос изпомпване на протони през тилакоидната мембрана се произвежда АТФ. АТФ служи като източник на енергия, НАДФН -на редуциращ потенциал (протони и електрони) за синтеза на въглехидрати от СО2. Този процес се означава като фиксиране на въглерода и се осъществява чрез цикъла на Калвин. (Калвин-Бенсън) в стромата на хлоропластите. Продукт на този цикъл е глицералалдехид-3-фосфат., който е предшественик за синтеза на захари, аминокиселини и мастни киселини извън хлоропластите.