Фотосинтез. Світлова фаза. Матеріал для учнів 10 класу.

 

фази  Фотосинтезу

Виконати завдання

Фотосинтез у рослин відбувається в листі через хлоропласти - напівавтономні двухмембранной органели, що відносяться до класу пластид. З плоскою формою листових пластин забезпечується якісне поглинання і повне використання світлової енергії і вуглекислого газу. Вода, необхідна для природного синтезу, надходить від коренів через водопровідну тканину. Газообмін відбувається за допомогою дифузії через продихи і частково через кутикулу.

Хлоропласти заповнені прозорою стромою і пронизані ламелами, які при з'єднанні один з одним утворюють тилакоїди. Саме в них і відбувається фотосинтез. Ціанобактерії самі собою представляють хлоропласти, тому апарат для природного синтезу в них не виділено в окрему органеллу.

фотосинтез протікає за участю пігментів, Якими зазвичай виступають хлорофіли. Деякі організми містять інший пігмент - каротиноид або фікобіліни. Прокаріоти мають пігментом бактеріохлорофіл, причому дані організми не виділяють кисень по завершенні природного синтезу.

Фотосинтез проходить дві фази - світлову та темновую. Кожна з них характеризується певними реакціями і взаємодіючими речовинами. Розглянемо докладніше процес фаз фотосинтезу.

світлова

Перша фаза фотосинтезу характеризується утворенням високоенергетичних продуктів, якими є АТФ, клітинний джерело енергії, і НАДФ, відновник. В кінці стадії в якості побічного продукту утворюється кисень. Світлова стадія відбувається обов'язково з сонячним світлом.

Процес фотосинтезу протікає в мембранах тилакоїдів за участю білків-переносників електронів, АТФ-синтетази і хлорофілу (або іншого пігменту).

Функціонування електрохімічних ланцюгів, за якими відбувається передача електронів і частково протонів водню, утворюється в складних комплексах, що формуються пігментами і ферментами.

Опис процесу світлової фази:

1. 1.При попаданні сонячного світла на листові пластини рослинних організмів відбувається збудження електронів хлорофілу в структурі пластин;
2. 2.В активному стані частки виходять з пігментного молекули і потрапляють на зовнішню сторону тилакоида, заряджену негативно. Це відбувається одночасно з окисленням і подальшим відновленням молекул хлорофілу, які відбирають чергові електрони у надійшла в листя води;
3. 3.Потім відбувається фотоліз води з утворенням іонів, які віддають електрони і перетворюються в радикали OH, здатні брати участь в реакціях і в подальшому;
4. 4.Потім ці радикали з'єднуються, утворюючи молекули води і вільний кисень, що виходить в атмосферу;
5. 5.Тілакоідная мембрана набуває з одного боку позитивний заряд за рахунок іона водню, а з іншого - негативний за рахунок електронів;
6. 6.З досягненням різниці в 200 мВ між сторонами мембрани протони проходять через фермент АТФ-синтетазу, що призводить до перетворення АДФ в АТФ (процес фосфорилювання);
7. 7.З звільнилися з води атомним воднем відбувається відновлення НАДФ + в НАДФ · Н2;

Тоді як вільний кисень в процесі реакцій виходить в атмосферу, АТФ і НАДФ · Н2 беруть участь в темнової фазі природного синтезу.