Ang photosynthesis ng tubig ay isang reaksyon. Ang proseso ng photosynthesis: maigsi at naiintindihan para sa mga bata. Photosynthesis: liwanag at madilim na mga yugto. Mekanismo ng madilim na yugto ng photosynthesis

Ang proseso ng pag-convert ng nagliliwanag na enerhiya ng Araw sa enerhiya ng kemikal, gamit ang huli sa synthesis ng mga carbohydrate mula sa carbon dioxide. Ito ang tanging paraan upang makuha ang solar energy at gamitin ito para sa buhay sa ating planeta.

Ang pagkuha at pag-convert ng solar energy ay isinasagawa ng magkakaibang mga photosynthetic na organismo (photoautotrophs). Kabilang dito ang mga multicellular na organismo (mas matataas na berdeng halaman at ang kanilang mas mababang anyo - berde, kayumanggi at pulang algae) at mga uniselular na organismo (euglena, dinoflagellate at diatoms). Ang isang malaking grupo ng mga photosynthetic na organismo ay mga prokaryotes - asul-berdeng algae, berde at lila na bakterya. Humigit-kumulang kalahati ng gawain ng photosynthesis sa Earth ay isinasagawa ng mas matataas na berdeng halaman, at ang natitirang kalahati ay pangunahin ng unicellular algae.

Ang mga unang ideya tungkol sa photosynthesis ay nabuo noong ika-17 siglo. Sa hinaharap, habang lumalabas ang bagong data, maraming beses na nagbago ang mga ideyang ito. [ipakita] .

Pagbuo ng mga ideya tungkol sa photosynthesis

Ang simula ng pag-aaral ng photosynthesis ay inilatag noong 1630, nang ipinakita ni van Helmont na ang mga halaman mismo ay bumubuo ng mga organikong sangkap, at hindi tumatanggap ng mga ito mula sa lupa. Sa pagtimbang ng palayok ng lupa kung saan lumago ang willow at ang puno mismo, ipinakita niya na sa loob ng 5 taon ang bigat ng puno ay tumaas ng 74 kg, habang ang lupa ay nawala lamang ng 57 g. Napag-isipan ni Van Helmont na natanggap ng halaman ang ang natitirang pagkain mula sa tubig na dinilig sa puno. Ngayon alam natin na ang pangunahing materyal para sa synthesis ay carbon dioxide, na kinukuha ng halaman mula sa hangin.

Noong 1772, ipinakita ni Joseph Priestley na ang mint shoot ay "itinatama" ang hangin na "nasira" ng isang nasusunog na kandila. Pagkalipas ng pitong taon, natuklasan ni Jan Ingenhuis na ang mga halaman ay maaari lamang "itama" ang masamang hangin kapag sila ay nasa liwanag, at ang kakayahan ng mga halaman na "iwasto" ang hangin ay proporsyonal sa liwanag ng araw at sa haba ng oras na nananatili ang mga halaman. sa araw. Sa dilim, ang mga halaman ay naglalabas ng hangin na "nakakapinsala sa mga hayop."

Ang susunod na mahalagang hakbang sa pagbuo ng kaalaman tungkol sa photosynthesis ay ang mga eksperimento ni Saussure, na isinagawa noong 1804. Sa pamamagitan ng pagtimbang sa hangin at mga halaman bago at pagkatapos ng photosynthesis, nalaman ni Saussure na ang pagtaas ng tuyong masa ng isang halaman ay lumampas sa masa ng carbon dioxide na hinihigop nito mula sa hangin. Napagpasyahan ni Saussure na ang iba pang sangkap na kasangkot sa pagtaas ng masa ay tubig. Kaya, 160 taon na ang nakalilipas, ang proseso ng photosynthesis ay naisip tulad ng sumusunod:

H 2 O + CO 2 + hv -> C 6 H 12 O 6 + O 2

Tubig + Carbon Dioxide + Solar Energy ----> Organic Matter + Oxygen

Iminumungkahi ni Ingenhus na ang papel ng liwanag sa photosynthesis ay ang pagkasira ng carbon dioxide; sa kasong ito, ang oxygen ay inilabas, at ang inilabas na "carbon" ay ginagamit upang bumuo ng mga tisyu ng halaman. Sa batayan na ito, ang mga buhay na organismo ay nahahati sa mga berdeng halaman, na maaaring gumamit ng solar energy upang "mag-assimilate" ng carbon dioxide, at iba pang mga organismo na hindi naglalaman ng chlorophyll, na hindi maaaring gumamit ng liwanag na enerhiya at hindi makapag-assimilate ng CO 2 .

Ang prinsipyong ito ng paghati sa buhay na mundo ay nilabag nang natuklasan ni S. N. Vinogradsky noong 1887 ang chemosynthetic bacteria - mga organismong walang chlorophyll na maaaring mag-assimilate (i.e., mag-convert sa mga organic compound) ng carbon dioxide sa dilim. Nilabag din ito nang, noong 1883, natuklasan ni Engelman ang purple bacteria na nagsasagawa ng isang uri ng photosynthesis na hindi sinamahan ng paglabas ng oxygen. Noong panahong iyon, ang katotohanang ito ay hindi wastong pinahahalagahan; samantala, ang pagtuklas ng chemosynthetic bacteria na sumisipsip ng carbon dioxide sa dilim ay nagpapakita na ang asimilasyon ng carbon dioxide ay hindi maituturing na isang partikular na katangian ng photosynthesis lamang.

Pagkatapos ng 1940, salamat sa paggamit ng may label na carbon, natagpuan na ang lahat ng mga selula - halaman, bacterial at hayop - ay nakakapag-assimilate ng carbon dioxide, iyon ay, isama ito sa mga molekula ng mga organikong sangkap; tanging ang mga pinagmumulan kung saan sila kumukuha ng enerhiya na kinakailangan para dito ay naiiba.

Ang isa pang malaking kontribusyon sa pag-aaral ng photosynthesis ay ginawa noong 1905 ni Blackman, na natuklasan na ang photosynthesis ay binubuo ng dalawang magkakasunod na reaksyon: isang mabilis na liwanag na reaksyon at isang serye ng mas mabagal, light-independent na mga hakbang, na tinawag niyang tempo reaction. Gamit ang mataas na intensity na ilaw, ipinakita ni Blackman na ang photosynthesis ay nagpapatuloy sa parehong rate sa ilalim ng pasulput-sulpot na pag-iilaw na may mga flash ng isang bahagi lamang ng isang segundo, at sa ilalim ng patuloy na pag-iilaw, sa kabila ng katotohanan na sa unang kaso ang photosynthetic system ay tumatanggap ng kalahati ng mas maraming enerhiya. Ang intensity ng photosynthesis ay bumaba lamang sa isang makabuluhang pagtaas sa madilim na panahon. Sa karagdagang pag-aaral, natuklasan na ang rate ng madilim na reaksyon ay tumataas nang malaki sa pagtaas ng temperatura.

Ang susunod na hypothesis tungkol sa kemikal na batayan ng photosynthesis ay iniharap ni van Niel, na noong 1931 ay eksperimento na nagpakita na ang photosynthesis sa bakterya ay maaaring mangyari sa ilalim ng anaerobic na kondisyon nang hindi sinamahan ng paglabas ng oxygen. Iminungkahi ni Van Niel na, sa prinsipyo, ang proseso ng photosynthesis ay katulad sa bakterya at sa mga berdeng halaman. Sa huli, ang liwanag na enerhiya ay ginagamit para sa photolysis ng tubig (H 2 0) na may pagbuo ng isang reducing agent (H), na nakikilahok sa asimilasyon ng carbon dioxide sa isang tiyak na paraan, at isang oxidizing agent (OH), isang hypothetical precursor ng molecular oxygen. Sa bakterya, ang photosynthesis ay nagpapatuloy sa pangkalahatan sa parehong paraan, ngunit ang H 2 S o molecular hydrogen ay nagsisilbing hydrogen donor, at samakatuwid ay hindi inilalabas ang oxygen.

Mga modernong ideya tungkol sa photosynthesis

Ayon sa mga modernong konsepto, ang kakanyahan ng photosynthesis ay ang conversion ng nagniningning na enerhiya ng sikat ng araw sa enerhiya ng kemikal sa anyo ng ATP at nabawasan ang nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP). · N).

Sa kasalukuyan, karaniwang tinatanggap na ang proseso ng photosynthesis ay binubuo ng dalawang yugto, kung saan aktibong bahagi ang mga istrukturang photosynthetic. [ipakita] at mga photosensitive cell pigment.

Mga istrukturang photosynthetic

Sa bacteria Ang mga photosynthetic na istruktura ay ipinakita sa anyo ng isang invagination ng cell lamad, na bumubuo ng lamellar organelles ng mesosome. Ang mga nakahiwalay na mesosome na nakuha sa pamamagitan ng pagkasira ng bakterya ay tinatawag na chromatophores, naglalaman sila ng isang light-sensitive na apparatus.

Sa eukaryotes Ang photosynthetic apparatus ay matatagpuan sa mga espesyal na intracellular organelles - chloroplasts, na naglalaman ng green pigment chlorophyll, na nagbibigay sa halaman ng berdeng kulay at gumaganap ng isang mahalagang papel sa photosynthesis, na kumukuha ng enerhiya ng sikat ng araw. Ang mga chloroplast, tulad ng mitochondria, ay naglalaman din ng DNA, RNA at isang aparato para sa synthesis ng protina, iyon ay, mayroon silang potensyal na kakayahang magparami ng kanilang sarili. Ang mga chloroplast ay ilang beses na mas malaki kaysa sa mitochondria. Ang bilang ng mga chloroplast ay nag-iiba mula sa isa sa algae hanggang 40 bawat cell sa mas matataas na halaman.

Sa mga selula ng berdeng halaman, bilang karagdagan sa mga chloroplast, mayroon ding mitochondria, na ginagamit upang makabuo ng enerhiya sa gabi dahil sa paghinga, tulad ng sa mga heterotrophic na selula.

Ang mga chloroplast ay spherical o flattened. Ang mga ito ay napapalibutan ng dalawang lamad - panlabas at panloob (Larawan 1). Ang panloob na lamad ay nakasalansan sa anyo ng mga salansan ng mga piping hugis na bula na mga disc. Ang stack na ito ay tinatawag na facet.

Ang bawat grana ay binubuo ng hiwalay na mga layer na nakaayos tulad ng mga column ng mga barya. Ang mga layer ng mga molekula ng protina ay kahalili ng mga layer na naglalaman ng chlorophyll, carotenes at iba pang mga pigment, pati na rin ang mga espesyal na anyo ng mga lipid (naglalaman ng galactose o sulfur, ngunit isang fatty acid lamang). Ang mga surfactant lipid na ito ay tila na-adsorbed sa pagitan ng mga indibidwal na layer ng mga molekula at nagsisilbing patatagin ang istraktura, na binubuo ng mga alternating layer ng protina at mga pigment. Ang ganitong layered (lamellar) na istraktura ng grana ay malamang na nagpapadali sa paglipat ng enerhiya sa panahon ng photosynthesis mula sa isang molekula patungo sa isang malapit.

Sa algae ay hindi hihigit sa isang butil sa bawat chloroplast, at sa mas mataas na mga halaman - hanggang sa 50 butil, na magkakaugnay ng mga tulay ng lamad. Ang may tubig na daluyan sa pagitan ng grana ay ang stroma ng chloroplast, na naglalaman ng mga enzyme na nagsasagawa ng "mga madilim na reaksyon"

Ang mga istrukturang tulad ng vesicle na bumubuo sa grana ay tinatawag na thylactoids. Mayroong 10 hanggang 20 thylactoids sa isang grana.

Ang elementary structural at functional unit ng photosynthesis ng thylactic membranes, na naglalaman ng mga kinakailangang light-trapping pigments at mga bahagi ng energy transformation apparatus, ay tinatawag na quantosome, na binubuo ng humigit-kumulang 230 chlorophyll molecules. Ang butil na ito ay may masa na humigit-kumulang 2 x 10 6 dalton at may sukat na humigit-kumulang 17.5 nm.

	Mga yugto ng photosynthesis
	Banayad na yugto (o enerhiya)	Madilim na yugto (o metabolic)
Lokasyon ng reaksyon	Sa mga quantosome ng thylactic membrane, nagpapatuloy ito sa liwanag.	Ito ay isinasagawa sa labas ng thylactoids, sa aquatic na kapaligiran ng stroma.
Mga Panimulang Produkto	Banayad na enerhiya, tubig (H 2 O), ADP, chlorophyll	CO 2, ribulose diphosphate, ATP, NADPH 2
Ang kakanyahan ng proseso	Photolysis ng tubig, phosphorylation Sa magaan na yugto ng photosynthesis, ang liwanag na enerhiya ay binago sa kemikal na enerhiya ng ATP, at ang mahinang enerhiya na mga electron ng tubig ay na-convert sa mga electron ng NADP na mayaman sa enerhiya. · H 2 . Ang by-product na nabuo sa panahon ng light stage ay oxygen. Ang mga reaksyon ng light stage ay tinatawag na "light reactions".	Carboxylation, hydrogenation, dephosphorylation Sa madilim na yugto ng photosynthesis, ang "madilim na reaksyon" ay nangyayari kung saan ang reductive synthesis ng glucose mula sa CO 2 ay sinusunod. Kung wala ang enerhiya ng liwanag na yugto, ang madilim na yugto ay imposible.
mga produktong pangwakas	O 2, ATP, NADPH 2 Mga produktong mayaman sa enerhiya ng magaan na reaksyon - ATP at NADP · Higit pang ginagamit ang H 2 sa madilim na yugto ng photosynthesis.
Ang ugnayan sa pagitan ng liwanag at madilim na yugto ay maaaring ipahayag ng pamamaraan Ang proseso ng photosynthesis ay endergonic, i.e. ay sinamahan ng isang pagtaas sa libreng enerhiya, samakatuwid, ito ay nangangailangan ng isang malaking halaga ng enerhiya na ibinibigay mula sa labas. Ang pangkalahatang equation ng photosynthesis ay: 6CO 2 + 12H 2 O ---> C 6 H 12 O 62 + 6H 2 O + 6O 2 + 2861 kJ / mol.

Ang mga terrestrial na halaman ay sumisipsip ng tubig na kailangan para sa photosynthesis sa pamamagitan ng kanilang mga ugat, habang ang mga aquatic na halaman ay nakukuha ito sa pamamagitan ng diffusion mula sa kapaligiran. Ang carbon dioxide na kinakailangan para sa photosynthesis ay kumakalat sa halaman sa pamamagitan ng maliliit na butas sa ibabaw ng mga dahon - stomata. Dahil ang carbon dioxide ay natupok sa proseso ng photosynthesis, ang konsentrasyon nito sa cell ay karaniwang medyo mas mababa kaysa sa atmospera. Ang oxygen na inilabas sa panahon ng photosynthesis ay kumakalat sa labas ng cell, at pagkatapos ay lumabas sa halaman sa pamamagitan ng stomata. Ang mga asukal na nabuo sa panahon ng photosynthesis ay kumakalat din sa mga bahagi ng halaman kung saan mas mababa ang kanilang konsentrasyon.

Para sa photosynthesis, ang mga halaman ay nangangailangan ng maraming hangin, dahil naglalaman lamang ito ng 0.03% carbon dioxide. Dahil dito, mula sa 10,000 m 3 ng hangin, 3 m 3 ng carbon dioxide ay maaaring makuha, kung saan ang tungkol sa 110 g ng glucose ay nabuo sa panahon ng photosynthesis. Ang mga halaman sa pangkalahatan ay lumalaki nang mas mahusay na may mas mataas na antas ng carbon dioxide sa hangin. Samakatuwid, sa ilang mga greenhouse, ang nilalaman ng CO 2 sa hangin ay nababagay sa 1-5%.

Ang mekanismo ng liwanag (photochemical) na yugto ng photosynthesis

Ang enerhiya ng solar at iba't ibang mga pigment ay nakikibahagi sa pagpapatupad ng photochemical function ng photosynthesis: berde - chlorophylls a at b, dilaw - carotenoids at pula o asul - phycobilins. Tanging ang chlorophyll a ay photochemically active sa mga complex na ito ng mga pigment. Ang natitirang mga pigment ay gumaganap ng isang pantulong na papel, bilang mga kolektor lamang ng light quanta (isang uri ng light-collecting lenses) at ang kanilang mga conductor sa photochemical center.

Batay sa kakayahan ng chlorophyll na epektibong sumipsip ng solar energy ng isang tiyak na wavelength, ang mga functional na sentro ng photochemical o photosystem ay natukoy sa mga thylactic membrane (Larawan 3):

photosystem I (chlorophyll A) - naglalaman ng pigment 700 (P 700) na sumisipsip ng liwanag na may wavelength na humigit-kumulang 700 nm, gumaganap ng malaking papel sa pagbuo ng mga produkto ng light stage ng photosynthesis: ATP at NADP · H 2
photosystem II (chlorophyll b) - naglalaman ng pigment 680 (P 680), na sumisipsip ng liwanag na may wavelength na 680 nm, gumaganap ng pantulong na papel sa pamamagitan ng muling pagdadagdag ng mga electron na nawala ng photosystem I dahil sa water photolysis

Para sa 300-400 molecule ng light-harvesting pigments sa photosystems I at II, mayroon lamang isang molekula ng photochemically active pigment - chlorophyll a.

Banayad na quantum na hinihigop ng isang halaman

inililipat ang P 700 na pigment mula sa ground state patungo sa nasasabik na estado - P * 700, kung saan madali itong nawalan ng isang elektron na may pagbuo ng isang positibong butas ng elektron sa anyo ng P 700 + ayon sa scheme:
P 700 ---> P * 700 ---> P + 700 + e -
Pagkatapos nito, ang molekula ng pigment, na nawalan ng isang electron, ay maaaring magsilbi bilang isang electron acceptor (may kakayahang tumanggap ng isang electron) at pumunta sa pinababang anyo
nagiging sanhi ng agnas (photooxidation) ng tubig sa photochemical center P 680 ng photosystem II ayon sa scheme
H 2 O ---> 2H + + 2e - + 1/2O 2
Ang photolysis ng tubig ay tinatawag na Hill reaction. Ang mga electron na ginawa ng agnas ng tubig ay unang tinatanggap ng isang sangkap na itinalagang Q (minsan ay tinatawag na cytochrome C 550 dahil sa maximum na pagsipsip nito, bagama't hindi ito isang cytochrome). Pagkatapos, mula sa substance Q, sa pamamagitan ng isang chain ng mga carrier na katulad ng komposisyon sa mitochondrial, ang mga electron ay ibinibigay sa photosystem I upang punan ang electron hole na nabuo bilang resulta ng pagsipsip ng light quanta ng system at ibalik ang pigment P + 700

Kung ang naturang molekula ay tumatanggap lamang ng parehong elektron, pagkatapos ay ang liwanag na enerhiya ay ilalabas sa anyo ng init at pag-ilaw (ito ang dahilan ng pag-ilaw ng purong chlorophyll). Gayunpaman, sa karamihan ng mga kaso, ang pinakawalan na negatibong sisingilin na electron ay tinatanggap ng mga espesyal na iron-sulfur protein (FeS-center), at pagkatapos

o dinadala kasama ang isa sa mga chain ng carrier pabalik sa P + 700, na pinupuno ang butas ng elektron
o kasama ng isa pang hanay ng mga carrier sa pamamagitan ng ferredoxin at flavoprotein sa isang permanenteng acceptor - NADP · H 2

Sa unang kaso, mayroong isang closed cyclic electron transport, at sa pangalawa - non-cyclic.

Ang parehong mga proseso ay catalyzed sa pamamagitan ng parehong electron carrier chain. Gayunpaman, sa cyclic photophosphorylation, ang mga electron ay ibinalik mula sa chlorophyll A bumalik sa chlorophyll A, samantalang sa acyclic photophosphorylation, ang mga electron ay inililipat mula sa chlorophyll b patungo sa chlorophyll A.

Cyclic (photosynthetic) phosphorylation

Non-cyclic phosphorylation

Bilang resulta ng cyclic phosphorylation, ang pagbuo ng mga molekula ng ATP ay nangyayari. Ang proseso ay nauugnay sa pagbabalik ng mga excited na electron sa pamamagitan ng isang serye ng mga sunud-sunod na yugto sa P 700. Ang pagbabalik ng mga nasasabik na electron sa P 700 ay humahantong sa pagpapakawala ng enerhiya (sa panahon ng paglipat mula sa isang mataas hanggang sa isang mababang antas ng enerhiya), na, kasama ang pakikilahok ng phosphorylating enzyme system, ay naipon sa mga phosphate bond ng ATP, at hindi mawala sa anyo ng fluorescence at init (Larawan 4.). Ang prosesong ito ay tinatawag na photosynthetic phosphorylation (kumpara sa oxidative phosphorylation na isinasagawa ng mitochondria);

Photosynthetic phosphorylation- ang pangunahing reaksyon ng photosynthesis - ang mekanismo para sa pagbuo ng enerhiya ng kemikal (synthesis ng ATP mula sa ADP at inorganic phosphate) sa lamad ng chloroplast thylactoids gamit ang enerhiya ng sikat ng araw. Kinakailangan para sa madilim na reaksyon ng asimilasyon ng CO 2

Bilang resulta ng non-cyclic phosphorylation, ang NADP + ay nabawasan sa pagbuo ng NADP · N. Ang proseso ay nauugnay sa paglipat ng isang electron sa ferredoxin, ang pagbabawas nito at ang karagdagang paglipat nito sa NADP +, na sinusundan ng pagbawas nito sa NADP · H

Ang parehong mga proseso ay nangyayari sa thylactics, bagaman ang pangalawa ay mas kumplikado. Ito ay nauugnay (magkakaugnay) sa gawain ng photosystem II.

Kaya, ang nawawalang P 700 na mga electron ay pinupunan ng mga electron ng tubig na nabulok sa ilalim ng pagkilos ng liwanag sa photosystem II.

A+ sa ground state, ay tila nabuo sa paggulo ng chlorophyll b. Ang mga electron na ito ng mataas na enerhiya ay pumupunta sa ferredoxin at pagkatapos ay sa pamamagitan ng flavoprotein at cytochromes sa chlorophyll A. Sa huling yugto, ang ADP ay phosphorylated sa ATP (Larawan 5).

Kailangan ng mga electron upang maibalik ang chlorophyll V ang ground state nito ay malamang na ibinibigay ng OH - mga ion na nabuo sa panahon ng paghihiwalay ng tubig. Ang ilan sa mga molekula ng tubig ay naghihiwalay sa mga H + at OH - ion. Bilang resulta ng pagkawala ng mga electron, ang mga OH - ions ay na-convert sa mga radical (OH), na kalaunan ay nagbibigay ng mga molekula ng tubig at gas na oxygen (Larawan 6).

Ang aspetong ito ng teorya ay kinumpirma ng mga resulta ng mga eksperimento sa tubig at CO 2 na may label na 18 0 [ipakita] .

Ayon sa mga resultang ito, ang lahat ng gas na oxygen na inilabas sa panahon ng photosynthesis ay nagmumula sa tubig, at hindi mula sa CO 2 . Ang mga reaksyon sa paghahati ng tubig ay hindi pa napag-aralan nang detalyado. Ito ay malinaw, gayunpaman, na ang pagpapatupad ng lahat ng sunud-sunod na mga reaksyon ng non-cyclic photophosphorylation (Fig. 5), kabilang ang paggulo ng isang chlorophyll molecule A at isang molekula ng chlorophyll b, ay dapat humantong sa pagbuo ng isang molekula ng NADP · H, dalawa o higit pang mga molekula ng ATP mula sa ADP at F n at sa paglabas ng isang atom ng oxygen. Nangangailangan ito ng hindi bababa sa apat na quanta ng liwanag - dalawa para sa bawat molekula ng chlorophyll.

Non-cyclic electron flow mula H 2 O hanggang NADP · Ang H 2 na nangyayari sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng dalawang photosystem at ang mga electron transport chain na nagkokonekta sa kanila, ay sinusunod sa kabila ng mga halaga ng mga potensyal na redox: E ° para sa 1 / 2O 2 /H 2 O \u003d +0.81 V, at E ° para sa NADP / NADP · H \u003d -0.32 V. Ang enerhiya ng liwanag ay binabaligtad ang daloy ng mga electron. Mahalaga na sa panahon ng paglipat mula sa photosystem II patungo sa photosystem I, ang bahagi ng enerhiya ng elektron ay naipon sa anyo ng isang potensyal na proton sa thylactoid membrane, at pagkatapos ay sa enerhiya ng ATP.

Ang mekanismo ng pagbuo ng potensyal ng proton sa kadena ng transportasyon ng elektron at ang paggamit nito para sa pagbuo ng ATP sa mga chloroplast ay katulad ng sa mitochondria. Gayunpaman, mayroong ilang mga kakaiba sa mekanismo ng photophosphorylation. Ang mga thylactoid ay tulad ng mitochondria na nakabukas sa loob, kaya ang direksyon ng paglipat ng elektron at proton sa pamamagitan ng lamad ay kabaligtaran sa direksyon nito sa mitochondrial membrane (Larawan 6). Ang mga electron ay lumipat sa labas, at ang mga proton ay puro sa loob ng thylactic matrix. Ang matrix ay positibong sinisingil, at ang panlabas na lamad ng thylactoide ay negatibong sisingilin, ibig sabihin, ang direksyon ng proton gradient ay kabaligtaran sa direksyon nito sa mitochondria.

Ang isa pang tampok ay isang makabuluhang mas malaking proporsyon ng pH sa potensyal ng proton kumpara sa mitochondria. Ang thylactoid matrix ay lubos na acidic, kaya ang Δ pH ay maaaring umabot sa 0.1-0.2 V, habang ang Δ Ψ ay humigit-kumulang 0.1 V. Ang kabuuang halaga ng Δ μ H+ > 0.25 V.

Ang H + -ATP synthetase, na itinalaga sa mga chloroplast bilang "СF 1 +F 0" complex, ay nakatuon din sa kabaligtaran ng direksyon. Ang ulo nito (F 1) ay nakatingin sa labas, patungo sa stroma ng chloroplast. Ang mga proton ay itinulak palabas ng matrix sa pamamagitan ng СF 0 +F 1, at ang ATP ay nabuo sa aktibong sentro ng F 1 dahil sa enerhiya ng potensyal ng proton.

Sa kaibahan sa mitochondrial chain, ang thylactoid chain ay tila may dalawang conjugation site lamang; samakatuwid, ang synthesis ng isang ATP molecule ay nangangailangan ng tatlong proton sa halip na dalawa, ibig sabihin, ang ratio na 3 H + / 1 mol ATP.

Kaya, sa unang yugto ng photosynthesis, sa panahon ng mga magaan na reaksyon, ang ATP at NADP ay nabuo sa stroma ng chloroplast. · H - mga produkto na kinakailangan para sa pagpapatupad ng mga madilim na reaksyon.

Mekanismo ng madilim na yugto ng photosynthesis

Ang mga madilim na reaksyon ng photosynthesis ay ang proseso ng pagsasama ng carbon dioxide sa mga organikong sangkap na may pagbuo ng mga carbohydrates (glucose photosynthesis mula sa CO 2). Ang mga reaksyon ay nangyayari sa stroma ng chloroplast na may partisipasyon ng mga produkto ng light stage ng photosynthesis - ATP at NADP · H2.

Ang asimilasyon ng carbon dioxide (photochemical carboxylation) ay isang cyclic na proseso, na tinatawag ding pentose phosphate photosynthetic cycle o ang Calvin cycle (Fig. 7). Maaari itong nahahati sa tatlong pangunahing yugto:

carboxylation (fixation ng CO 2 na may ribulose diphosphate)
pagbawas (pagbuo ng triose phosphates sa panahon ng pagbabawas ng 3-phosphoglycerate)
pagbabagong-buhay ng ribulose diphosphate

Ang Ribulose 5-phosphate (isang 5-carbon na asukal na may residue ng pospeyt sa carbon 5) ay phosphorylated ng ATP upang bumuo ng ribulose diphosphate. Ang huling sangkap na ito ay na-carboxylated sa pamamagitan ng pagdaragdag ng CO 2 , tila sa isang intermediate na anim na carbon na produkto, na, gayunpaman, ay agad na nahati sa pagdaragdag ng isang molekula ng tubig, na bumubuo ng dalawang molekula ng phosphoglyceric acid. Ang Phosphoglyceric acid ay nababawasan sa isang reaksyong enzymatic na nangangailangan ng pagkakaroon ng ATP at NADP · H na may pagbuo ng phosphoglyceraldehyde (tatlong-carbon na asukal - triose). Bilang resulta ng paghalay ng dalawang tulad na trioses, isang molekula ng hexose ay nabuo, na maaaring isama sa molekula ng almirol at sa gayon ay idineposito sa reserba.

Upang makumpleto ang yugtong ito ng cycle, ang photosynthesis ay kumokonsumo ng 1 CO 2 molecule at gumagamit ng 3 ATP at 4 H atoms (naka-attach sa 2 NAD molecules). · N). Mula sa hexose phosphate, sa pamamagitan ng ilang mga reaksyon ng pentose phosphate cycle (Fig. 8), ang ribulose phosphate ay muling nabuo, na maaaring muling mag-attach ng isa pang molekula ng carbon dioxide sa sarili nito.

Wala sa mga inilarawang reaksyon - carboxylation, reduction o regeneration - ay maaaring ituring na partikular lamang para sa photosynthetic cell. Ang tanging pagkakaiba na natagpuan sa pagitan nila ay ang NADP ay kinakailangan para sa pagbabawas ng reaksyon, kung saan ang phosphoglyceric acid ay na-convert sa phosphoglyceraldehyde. · H, hindi OVER · N, gaya ng dati.

Ang pag-aayos ng CO 2 na may ribulose diphosphate ay na-catalyzed ng enzyme ribulose diphosphate carboxylase: Ribulose diphosphate + CO 2 -> 3-Phosphoglycerate Dagdag pa rito, ang 3-phosphoglycerate ay nababawasan sa tulong ng NADP · H 2 at ATP sa glyceraldehyde-3-phosphate. Ang reaksyong ito ay na-catalyze ng enzyme glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. Ang glyceraldehyde-3-phosphate ay madaling nag-isomerize sa dihydroxyacetone phosphate. Ang parehong triose phosphate ay ginagamit sa pagbuo ng fructose bisphosphate (isang reverse reaction na na-catalyze ng fructose bisphosphate aldolase). Ang ilan sa mga molekula ng nagreresultang fructose bisphosphate ay kasangkot, kasama ang mga triose phosphate, sa pagbabagong-buhay ng ribulose diphosphate (sinasara nila ang cycle), at ang ibang bahagi ay ginagamit upang mag-imbak ng mga carbohydrate sa mga photosynthetic na selula, tulad ng ipinapakita sa diagram.

Tinatantya na 12 NADP ang kinakailangan upang ma-synthesize ang isang molekula ng glucose mula sa CO2 sa Calvin cycle. · H + H + at 18 ATP (12 ATP molecules ang ginugugol sa pagbawas ng 3-phosphoglycerate, at 6 na molekula sa regeneration reactions ng ribulose diphosphate). Pinakamababang ratio - 3 ATP: 2 NADP · H 2 .

Makikita mo ang pagkakapareho ng mga prinsipyong pinagbabatayan ng photosynthetic at oxidative phosphorylation, at ang photophosphorylation ay, kumbaga, reverse oxidative phosphorylation:

Ang enerhiya ng liwanag ay ang puwersang nagtutulak ng phosphorylation at synthesis ng mga organikong sangkap (S-H 2) sa panahon ng photosynthesis at, sa kabaligtaran, ang enerhiya ng oksihenasyon ng mga organikong sangkap - sa panahon ng oxidative phosphorylation. Samakatuwid, ito ay mga halaman na nagbibigay ng buhay sa mga hayop at iba pang mga heterotrophic na organismo:

Ang mga karbohidrat na nabuo sa panahon ng photosynthesis ay nagsisilbing pagbuo ng mga carbon skeleton ng maraming mga organikong sangkap ng halaman. Ang mga sangkap ng nitrogen ay na-assimilated ng mga organismong photosynthetic sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga inorganic nitrates o atmospheric nitrogen, at sulfur sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga sulfate sa mga sulfhydryl na grupo ng mga amino acid. Sa huli, tinitiyak ng photosynthesis ang pagbuo ng hindi lamang mga protina, nucleic acid, carbohydrates, lipids, cofactors na mahalaga para sa buhay, kundi pati na rin ang maraming pangalawang produkto ng synthesis na mahalagang mga sangkap na panggamot (alkaloids, flavonoids, polyphenols, terpenes, steroid, organic acids, atbp. . .).

Chlorophilic photosynthesis

Ang chlorophilic photosynthesis ay natagpuan sa mahilig sa asin na bacteria na may kulay violet na sensitibo sa liwanag. Ang pigment na ito ay naging protina bacteriorhodopsin, na, tulad ng visual purple ng retina - rhodopsin, ay naglalaman ng isang derivative ng bitamina A - retinal. Ang Bacteriorhodopsin, na naka-embed sa lamad ng mahilig sa asin na bakterya, ay bumubuo ng isang potensyal na proton sa lamad na ito bilang tugon sa pagsipsip ng liwanag ng retinal, na na-convert sa ATP. Kaya, ang bacteriorhodopsin ay isang chlorophyll-free light energy converter.

Photosynthesis at ang kapaligiran

Ang photosynthesis ay posible lamang sa pagkakaroon ng liwanag, tubig at carbon dioxide. Ang kahusayan ng photosynthesis ay hindi hihigit sa 20% sa mga nilinang species ng halaman, at kadalasan ay hindi ito lalampas sa 6-7%. Sa isang kapaligiran na humigit-kumulang 0.03% (vol.) CO 2, na may pagtaas sa nilalaman nito sa 0.1%, ang intensity ng photosynthesis at pagtaas ng produktibidad ng halaman, kaya ipinapayong pakainin ang mga halaman na may hydrocarbons. Gayunpaman, ang nilalaman ng CO 2 sa hangin sa itaas ng 1.0% ay may nakakapinsalang epekto sa photosynthesis. Sa isang taon, ang mga terrestrial na halaman lamang ang nag-assimilate ng 3% ng kabuuang CO 2 ng kapaligiran ng Earth, ibig sabihin, mga 20 bilyong tonelada. Hanggang 4 × 10 18 kJ ng light energy ang naipon sa komposisyon ng mga carbohydrate na na-synthesize mula sa CO 2. Ito ay tumutugma sa kapasidad ng power plant na 40 bilyon kW. Ang isang by-product ng photosynthesis - oxygen - ay mahalaga para sa mas matataas na organismo at aerobic microorganism. Ang pangangalaga sa mga halaman ay nangangahulugan ng pangangalaga sa buhay sa Earth.

Episyente ng photosynthesis

Ang kahusayan ng photosynthesis sa mga tuntunin ng produksyon ng biomass ay maaaring matantya sa pamamagitan ng proporsyon ng kabuuang solar radiation na bumabagsak sa isang tiyak na lugar sa isang tiyak na oras, na nakaimbak sa organikong bagay ng pananim. Ang pagiging produktibo ng sistema ay maaaring tantiyahin sa pamamagitan ng dami ng organikong tuyong bagay na nakukuha sa bawat yunit ng lugar bawat taon, at ipinahayag sa mga yunit ng masa (kg) o enerhiya (MJ) ng produksyon na nakuha kada ektarya bawat taon.

Ang biomass yield kaya ay depende sa lugar ng solar energy collector (mga dahon) na tumatakbo sa panahon ng taon at ang bilang ng mga araw bawat taon na may ganoong liwanag na mga kondisyon kapag ang photosynthesis ay posible sa pinakamataas na rate, na tumutukoy sa kahusayan ng buong proseso. . Ang mga resulta ng pagtukoy sa bahagi ng solar radiation (sa%) na magagamit sa mga halaman (photosynthetically active radiation, PAR), at ang kaalaman sa mga pangunahing proseso ng photochemical at biochemical at ang kanilang thermodynamic na kahusayan, ay ginagawang posible upang makalkula ang posibleng paglilimita ng mga rate ng pagbuo. ng mga organikong sangkap sa mga tuntunin ng carbohydrates.

Ang mga halaman ay gumagamit ng liwanag na may wavelength na 400 hanggang 700 nm, ibig sabihin, ang photosynthetically active radiation ay bumubuo ng 50% ng lahat ng sikat ng araw. Ito ay tumutugma sa isang intensity sa ibabaw ng Earth na 800-1000 W / m 2 para sa isang tipikal na maaraw na araw (sa karaniwan). Ang average na maximum na kahusayan ng conversion ng enerhiya sa panahon ng photosynthesis sa pagsasanay ay 5-6%. Ang mga pagtatantya na ito ay batay sa pag-aaral ng proseso ng CO 2 binding, pati na rin ang kasamang physiological at physical loss. Ang isang mole ng nakatali na CO 2 sa anyo ng isang carbohydrate ay tumutugma sa isang enerhiya na 0.47 MJ, at ang enerhiya ng isang mole ng red light quanta na may wavelength na 680 nm (ang pinakamahinang enerhiya na liwanag na ginamit sa photosynthesis) ay 0.176 MJ . Kaya, ang pinakamababang bilang ng mga moles ng red light quanta na kinakailangan upang magbigkis ng 1 mole ng CO 2 ay 0.47:0.176 = 2.7. Gayunpaman, dahil ang paglipat ng apat na electron mula sa tubig upang ayusin ang isang molekula ng CO 2 ay nangangailangan ng hindi bababa sa walong photon ng liwanag, ang teoretikal na kahusayan sa pagbubuklod ay 2.7:8 = 33%. Ang mga kalkulasyong ito ay ginawa para sa pulang ilaw; malinaw na para sa puting ilaw ang halagang ito ay magiging katumbas ng mas mababa.

Sa ilalim ng pinakamahusay na mga kondisyon ng field, ang kahusayan ng pag-aayos sa mga halaman ay umabot sa 3%, ngunit posible lamang ito sa mga maikling panahon ng paglago at, kung kalkulahin para sa buong taon, ito ay nasa pagitan ng 1 at 3%.

Sa pagsasagawa, sa average bawat taon, ang kahusayan ng conversion ng enerhiya ng photosynthetic sa mga mapagtimpi zone ay karaniwang 0.5-1.3%, at para sa mga subtropikal na pananim - 0.5-2.5%. Ang ani ng produkto na maaaring asahan sa isang tiyak na antas ng intensity ng sikat ng araw at iba't ibang kahusayan ng photosynthesis ay madaling matantya mula sa mga graph na ipinapakita sa Fig. 9.

Ang Kahalagahan ng Photosynthesis

Ang proseso ng photosynthesis ay ang batayan ng nutrisyon para sa lahat ng nabubuhay na nilalang, at nagbibigay din sa sangkatauhan ng gasolina, mga hibla at hindi mabilang na kapaki-pakinabang na mga kemikal na compound.
Mula sa carbon dioxide at tubig na nakagapos mula sa hangin sa panahon ng photosynthesis, humigit-kumulang 90-95% ng dry weight ng crop ang nabuo.
Gumagamit ang tao ng humigit-kumulang 7% ng mga produkto ng photosynthesis para sa pagkain, feed ng hayop, panggatong at mga materyales sa gusali.

Ang photosynthesis ay ang conversion ng light energy sa chemical bond energy. mga organikong compound.

Ang photosynthesis ay katangian ng mga halaman, kabilang ang lahat ng algae, isang bilang ng mga prokaryote, kabilang ang cyanobacteria, at ilang unicellular eukaryotes.

Sa karamihan ng mga kaso, ang photosynthesis ay gumagawa ng oxygen (O2) bilang isang by-product. Gayunpaman, hindi ito palaging nangyayari dahil mayroong maraming iba't ibang mga landas para sa photosynthesis. Sa kaso ng paglabas ng oxygen, ang pinagmumulan nito ay tubig, kung saan ang mga atomo ng hydrogen ay nahahati para sa mga pangangailangan ng potosintesis.

Binubuo ang photosynthesis ng maraming reaksyon kung saan lumalahok ang iba't ibang pigment, enzymes, coenzymes, atbp. Ang mga pangunahing pigment ay chlorophylls, bilang karagdagan sa mga ito, carotenoids at phycobilins.

Sa kalikasan, ang dalawang paraan ng photosynthesis ng halaman ay karaniwan: C 3 at C 4. Ang ibang mga organismo ay may sariling mga tiyak na reaksyon. Ang pinag-iisa ang iba't ibang prosesong ito sa ilalim ng terminong "photosynthesis" ay na sa lahat ng mga ito, sa kabuuan, ang conversion ng photon energy sa isang kemikal na bono ay nangyayari. Para sa paghahambing: sa panahon ng chemosynthesis, ang enerhiya ng chemical bond ng ilang mga compound (inorganic) ay na-convert sa iba - organic.

Mayroong dalawang yugto ng photosynthesis - liwanag at madilim. Ang una ay nakasalalay sa liwanag na radiation (hν), na kinakailangan para magpatuloy ang mga reaksyon. Ang madilim na bahagi ay independiyenteng liwanag.

Sa mga halaman, ang photosynthesis ay nagaganap sa mga chloroplast. Bilang resulta ng lahat ng mga reaksyon, ang mga pangunahing organikong sangkap ay nabuo, kung saan ang mga carbohydrate, amino acid, fatty acid, atbp. ay na-synthesize. Karaniwan, ang kabuuang reaksyon ng photosynthesis ay isinusulat na may kaugnayan sa glucose - ang pinakakaraniwang produkto ng photosynthesis:

6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Ang mga atomo ng oxygen na bumubuo sa molekula ng O 2 ay hindi kinuha mula sa carbon dioxide, ngunit mula sa tubig. Ang carbon dioxide ay pinagmumulan ng carbon na mas mahalaga. Dahil sa pagbubuklod nito, ang mga halaman ay may pagkakataong mag-synthesize ng organikong bagay.

Ang kemikal na reaksyon na ipinakita sa itaas ay isang pangkalahatan at kabuuan. Malayo ito sa esensya ng proseso. Kaya ang glucose ay hindi nabuo mula sa anim na indibidwal na molekula ng carbon dioxide. Ang pagbubuklod ng CO 2 ay nangyayari sa isang molekula, na unang nakakabit sa isang mayroon nang limang-carbon na asukal.

Ang mga prokaryote ay may sariling katangian ng photosynthesis. Kaya sa bakterya, ang pangunahing pigment ay bacteriochlorophyll, at ang oxygen ay hindi inilabas, dahil ang hydrogen ay hindi kinuha mula sa tubig, ngunit madalas mula sa hydrogen sulfide o iba pang mga sangkap. Sa asul-berdeng algae, ang pangunahing pigment ay chlorophyll, at ang oxygen ay inilabas sa panahon ng photosynthesis.

Banayad na yugto ng photosynthesis

Sa light phase ng photosynthesis, ang ATP at NADP·H 2 ay synthesize dahil sa radiant energy. Nangyayari ito sa thylakoids ng chloroplasts, kung saan ang mga pigment at enzyme ay bumubuo ng mga kumplikadong complex para sa paggana ng mga electrochemical circuit, kung saan ang mga electron at bahagyang hydrogen proton ay inililipat.

Ang mga electron ay napupunta sa coenzyme NADP, na, na negatibong sisingilin, ay umaakit ng ilan sa mga proton at nagiging NADP H 2 . Gayundin, ang akumulasyon ng mga proton sa isang bahagi ng thylakoid membrane at mga electron sa kabilang panig ay lumilikha ng isang electrochemical gradient, ang potensyal nito ay ginagamit ng ATP synthetase enzyme upang synthesize ang ATP mula sa ADP at phosphoric acid.

Ang mga pangunahing pigment ng photosynthesis ay iba't ibang mga chlorophyll. Kinukuha ng kanilang mga molekula ang radiation ng tiyak, bahagyang magkakaibang spectra ng liwanag. Sa kasong ito, ang ilang mga electron ng mga molekula ng chlorophyll ay lumipat sa isang mas mataas na antas ng enerhiya. Ito ay isang hindi matatag na estado, at, sa teorya, ang mga electron, sa pamamagitan ng parehong radiation, ay dapat magbigay ng enerhiya na natanggap mula sa labas patungo sa kalawakan at bumalik sa nakaraang antas. Gayunpaman, sa mga cell ng photosynthetic, ang mga nasasabik na electron ay nakuha ng mga acceptor at, na may unti-unting pagbaba sa kanilang enerhiya, ay inililipat kasama ang kadena ng mga carrier.

Sa thylakoid membranes, mayroong dalawang uri ng photosystem na naglalabas ng mga electron kapag nakalantad sa liwanag. Ang mga photosystem ay isang kumplikadong kumplikado ng karamihan sa mga chlorophyll na pigment na may sentro ng reaksyon kung saan ang mga electron ay napupunit. Sa isang photosystem, ang sikat ng araw ay nakakakuha ng maraming molekula, ngunit ang lahat ng enerhiya ay nakolekta sa sentro ng reaksyon.

Ang mga electron ng photosystem I, na dumaan sa kadena ng mga carrier, ay nagpapanumbalik ng NADP.

Ang enerhiya ng mga electron na hiwalay sa photosystem II ay ginagamit upang synthesize ang ATP. At pinupuno ng mga electron ng photosystem II ang mga butas ng elektron ng photosystem I.

Ang mga butas ng pangalawang photosystem ay puno ng mga electron na nabuo bilang resulta ng photolysis ng tubig. Nangyayari din ang photolysis sa partisipasyon ng liwanag at binubuo sa decomposition ng H 2 O sa mga proton, electron at oxygen. Ito ay bilang isang resulta ng photolysis ng tubig na ang libreng oxygen ay nabuo. Ang mga proton ay kasangkot sa paglikha ng isang electrochemical gradient at ang pagbawas ng NADP. Ang mga electron ay natatanggap ng chlorophyll ng photosystem II.

Tinatayang summary equation ng light phase ng photosynthesis:

H 2 O + NADP + 2ADP + 2P → ½O 2 + NADP H 2 + 2ATP

Paikot na transportasyon ng elektron

Ang tinatawag na non-cyclic light phase ng photosynthesis. meron pa ba cyclic electron transport kapag hindi nangyari ang pagbawas ng NADP. Sa kasong ito, ang mga electron mula sa photosystem ay pumunta ako sa carrier chain, kung saan ang ATP ay synthesize. Iyon ay, ang electron transport chain na ito ay tumatanggap ng mga electron mula sa photosystem I, hindi II. Ang unang photosystem, tulad nito, ay nagpapatupad ng isang cycle: ang mga emitted electron ay bumalik dito. Sa daan, ginugugol nila ang bahagi ng kanilang enerhiya sa synthesis ng ATP.

Photophosphorylation at oxidative phosphorylation

Ang light phase ng photosynthesis ay maihahambing sa yugto ng cellular respiration - oxidative phosphorylation, na nangyayari sa mitochondrial cristae. Doon din, nangyayari ang synthesis ng ATP dahil sa paglipat ng mga electron at proton sa kahabaan ng carrier chain. Gayunpaman, sa kaso ng photosynthesis, ang enerhiya ay naka-imbak sa ATP hindi para sa mga pangangailangan ng cell, ngunit higit sa lahat para sa mga pangangailangan ng madilim na yugto ng photosynthesis. At kung sa panahon ng paghinga ang mga organikong sangkap ay nagsisilbing paunang mapagkukunan ng enerhiya, kung gayon sa panahon ng photosynthesis ito ay sikat ng araw. Ang synthesis ng ATP sa panahon ng photosynthesis ay tinatawag photophosphorylation sa halip na oxidative phosphorylation.

Madilim na yugto ng photosynthesis

Sa unang pagkakataon ang madilim na yugto ng photosynthesis ay pinag-aralan nang detalyado ni Calvin, Benson, Bassem. Ang cycle ng mga reaksyon na natuklasan nila ay tinawag na Calvin cycle, o C 3 -photosynthesis. Sa ilang mga grupo ng mga halaman, ang isang binagong photosynthesis pathway ay sinusunod - C 4, na tinatawag ding Hatch-Slack cycle.

Sa madilim na reaksyon ng photosynthesis, ang CO 2 ay naayos. Ang madilim na bahagi ay nagaganap sa stroma ng chloroplast.

Ang pagbawi ng CO 2 ay nangyayari dahil sa enerhiya ng ATP at ang pagbabawas ng kapangyarihan ng NADP·H 2 na nabuo sa mga magaan na reaksyon. Kung wala ang mga ito, hindi mangyayari ang pag-aayos ng carbon. Samakatuwid, kahit na ang madilim na bahagi ay hindi direktang nakasalalay sa liwanag, karaniwan din itong nagpapatuloy sa liwanag.

Ikot ni Calvin

Ang unang reaksyon ng madilim na bahagi ay ang pagdaragdag ng CO 2 ( carboxylatione) hanggang 1.5-ribulose biphosphate ( ribulose 1,5-diphosphate) – RiBF. Ang huli ay isang dobleng phosphorylated ribose. Ang reaksyong ito ay na-catalyzed ng enzyme ribulose-1,5-diphosphate carboxylase, na tinatawag ding rubisco.

Bilang resulta ng carboxylation, nabuo ang isang hindi matatag na anim na carbon compound, na, bilang resulta ng hydrolysis, nabubulok sa dalawang tatlong-carbon na molekula phosphoglyceric acid (PGA) ay ang unang produkto ng photosynthesis. Ang FHA ay tinatawag ding phosphoglycerate.

RiBP + CO 2 + H 2 O → 2FGK

Ang FHA ay naglalaman ng tatlong carbon atoms, ang isa ay bahagi ng acidic carboxyl group (-COOH):

Ang FHA ay na-convert sa isang tatlong-carbon na asukal (glyceraldehyde phosphate) triose phosphate (TF), na kinabibilangan na ng aldehyde group (-CHO):

FHA (3-acid) → TF (3-asukal)

Kinukonsumo ng reaksyong ito ang enerhiya ng ATP at ang pagbabawas ng kapangyarihan ng NADP · H 2 . Ang TF ay ang unang carbohydrate ng photosynthesis.

Pagkatapos nito, ang karamihan sa triose phosphate ay ginugol sa pagbabagong-buhay ng ribulose bisphosphate (RiBP), na muling ginagamit upang magbigkis ng CO 2 . Ang pagbabagong-buhay ay nagsasangkot ng isang serye ng mga reaksyong gumagamit ng ATP na kinasasangkutan ng mga sugar phosphate na may 3 hanggang 7 carbon atoms.

Sa cycle na ito ng RiBF natatapos ang cycle ng Calvin.

Ang isang mas maliit na bahagi ng TF na nabuo dito ay umalis sa siklo ng Calvin. Sa mga tuntunin ng 6 na nakagapos na molekula ng carbon dioxide, ang ani ay 2 molekula ng triose phosphate. Ang kabuuang reaksyon ng cycle sa mga produkto ng input at output:

6CO 2 + 6H 2 O → 2TF

Kasabay nito, 6 na molekula ng RiBP ang lumahok sa pagbubuklod at nabuo ang 12 mga molekula ng FHA, na na-convert sa 12 TF, kung saan 10 mga molekula ang nananatili sa cycle at na-convert sa 6 na mga molekula ng RiBP. Dahil ang TF ay isang tatlong-carbon na asukal, at ang RiBP ay isang limang-carbon, kung gayon kaugnay sa mga carbon atom ay mayroon tayo: 10 * 3 = 6 * 5. Ang bilang ng mga carbon atom na nagbibigay ng cycle ay hindi nagbabago, lahat ng ang kinakailangang RiBP ay muling nabuo. At anim na molekula ng carbon dioxide na kasama sa cycle ay ginugol sa pagbuo ng dalawang molekula ng triose phosphate na umaalis sa cycle.

Ang Calvin cycle, batay sa 6 na nakagapos na CO 2 molecule, ay kumokonsumo ng 18 ATP molecule at 12 NADP · H 2 molecules, na na-synthesize sa mga reaksyon ng light phase ng photosynthesis.

Ang pagkalkula ay isinasagawa para sa dalawang triose phosphate molecule na umaalis sa cycle, dahil ang glucose molecule na nabuo mamaya ay may kasamang 6 na carbon atoms.

Ang triose phosphate (TP) ay ang pangwakas na produkto ng siklo ng Calvin, ngunit halos hindi ito matatawag na pangwakas na produkto ng photosynthesis, dahil halos hindi ito maipon, ngunit, tumutugon sa iba pang mga sangkap, nagiging glucose, sucrose, starch, taba, mga fatty acid, amino acid. Bilang karagdagan sa TF, may mahalagang papel ang FHA. Gayunpaman, ang mga naturang reaksyon ay nangyayari hindi lamang sa mga organismong photosynthetic. Sa ganitong diwa, ang madilim na yugto ng photosynthesis ay kapareho ng siklo ng Calvin.

Ang PHA ay na-convert sa isang anim na carbon na asukal sa pamamagitan ng stepwise enzymatic catalysis. fructose-6-phosphate, na nagiging glucose. Sa mga halaman, ang glucose ay maaaring ma-polymerized sa starch at cellulose. Ang synthesis ng carbohydrates ay katulad ng reverse process ng glycolysis.

photorespiration

Pinipigilan ng oxygen ang photosynthesis. Kung mas maraming O 2 sa kapaligiran, hindi gaanong mahusay ang proseso ng pagsamsam ng CO 2. Ang katotohanan ay ang enzyme ribulose bisphosphate carboxylase (rubisco) ay maaaring tumugon hindi lamang sa carbon dioxide, kundi pati na rin sa oxygen. Sa kasong ito, ang mga madilim na reaksyon ay medyo naiiba.

Ang Phosphoglycolate ay phosphoglycolic acid. Ang grupo ng pospeyt ay agad na natanggal mula dito, at ito ay nagiging glycolic acid (glycolate). Para sa "paggamit" nito, kailangan muli ng oxygen. Samakatuwid, ang mas maraming oxygen sa atmospera, mas ito ay magpapasigla sa photorespiration at mas maraming oxygen ang kakailanganin ng halaman upang mapupuksa ang mga produkto ng reaksyon.

Ang photorespiration ay ang pagkonsumo ng oxygen na umaasa sa liwanag at ang pagpapalabas ng carbon dioxide. Iyon ay, ang pagpapalitan ng mga gas ay nangyayari tulad ng sa panahon ng paghinga, ngunit nagaganap sa mga chloroplast at nakasalalay sa liwanag na radiation. Ang photorespiration ay nakasalalay lamang sa liwanag dahil ang ribulose biphosphate ay nabuo lamang sa panahon ng photosynthesis.

Sa panahon ng photorespiration, ang mga carbon atom ay ibinalik mula sa glycolate sa Calvin cycle sa anyo ng phosphoglyceric acid (phosphoglycerate).

2 Glycolate (C 2) → 2 Glyoxylate (C 2) → 2 Glycine (C 2) - CO 2 → Serine (C 3) → Hydroxypyruvate (C 3) → Glycerate (C 3) → FGK (C 3)

Tulad ng nakikita mo, ang pagbabalik ay hindi kumpleto, dahil ang isang carbon atom ay nawala kapag ang dalawang molekula ng glycine ay na-convert sa isang molekula ng amino acid serine, habang ang carbon dioxide ay inilabas.

Ang oxygen ay kailangan sa mga yugto ng conversion ng glycolate sa glyoxylate at glycine sa serine.

Ang conversion ng glycolate sa glyoxylate at pagkatapos ay sa glycine ay nangyayari sa peroxisomes, at ang serine ay synthesize sa mitochondria. Ang Serine ay muling pumasok sa mga peroxisome, kung saan ito ay unang gumagawa ng hydroxypyruvate, at pagkatapos ay glycerate. Ang glycerate ay pumapasok na sa mga chloroplast, kung saan ang FHA ay synthesize mula dito.

Ang photorespiration ay karaniwang pangunahin para sa mga halaman na may C3-type na photosynthesis. Maaari itong ituring na nakakapinsala, dahil ang enerhiya ay nasasayang sa conversion ng glycolate sa FHA. Tila, lumitaw ang photorespiration dahil sa ang katunayan na ang mga sinaunang halaman ay hindi handa para sa isang malaking halaga ng oxygen sa kapaligiran. Sa una, ang kanilang ebolusyon ay naganap sa isang kapaligiran na mayaman sa carbon dioxide, at siya ang pangunahing nakakuha ng sentro ng reaksyon ng rubisco enzyme.

C 4 -photosynthesis, o ang Hatch-Slack cycle

Kung sa C 3 photosynthesis ang unang produkto ng dark phase ay phosphoglyceric acid, na kinabibilangan ng tatlong carbon atoms, pagkatapos ay sa C 4 pathway, ang mga unang produkto ay mga acid na naglalaman ng apat na carbon atoms: malic, oxaloacetic, aspartic.

C 4 -photosynthesis ay sinusunod sa maraming mga tropikal na halaman, halimbawa, tubo, mais.

C 4 -ang mga halaman ay sumisipsip ng carbon monoxide nang mas mahusay, halos wala silang photorespiration.

Ang mga halaman kung saan ang madilim na yugto ng photosynthesis ay nagpapatuloy sa C 4 pathway ay may espesyal na istraktura ng dahon. Sa loob nito, ang pagsasagawa ng mga bundle ay napapalibutan ng isang double layer ng mga cell. Ang panloob na layer ay ang lining ng conducting beam. Ang panlabas na layer ay mesophyll cells. Ang mga layer ng cell ng chloroplast ay naiiba sa bawat isa.

Ang mga mesophilic chloroplast ay nailalarawan sa pamamagitan ng malalaking butil, mataas na aktibidad ng mga photosystem, kawalan ng enzyme RiBP carboxylase (rubisco) at starch. Iyon ay, ang mga chloroplast ng mga cell na ito ay iniangkop pangunahin para sa light phase ng photosynthesis.

Sa mga chloroplast ng mga cell ng conducting bundle, ang grana ay halos hindi binuo, ngunit ang konsentrasyon ng RiBP carboxylase ay mataas. Ang mga chloroplast na ito ay inangkop para sa madilim na yugto ng photosynthesis.

Ang carbon dioxide ay unang pumapasok sa mga selula ng mesophyll, nagbubuklod sa mga organikong asido, dinadala sa form na ito sa mga selula ng kaluban, inilabas, at pagkatapos ay nagbubuklod sa parehong paraan tulad ng sa mga halaman ng C3. Iyon ay, ang C 4 -path ay nagpupuno sa halip na palitan ang C 3 .

Sa mesophyll, ang CO 2 ay idinagdag sa phosphoenolpyruvate (PEP) upang bumuo ng oxaloacetate (acid), na kinabibilangan ng apat na carbon atoms:

Ang reaksyon ay nagaganap sa partisipasyon ng PEP-carboxylase enzyme, na may mas mataas na affinity para sa CO 2 kaysa rubisco. Bilang karagdagan, ang PEP-carboxylase ay hindi nakikipag-ugnayan sa oxygen, at samakatuwid ay hindi ginugol sa photorespiration. Kaya, ang bentahe ng C4 photosynthesis ay namamalagi sa mas mahusay na pag-aayos ng carbon dioxide, isang pagtaas sa konsentrasyon nito sa mga sheath cells, at, dahil dito, mas mahusay na operasyon ng RiBP carboxylase, na halos hindi natupok para sa photorespiration.

Ang Oxaloacetate ay na-convert sa isang 4-carbon dicarboxylic acid (malate o aspartate), na dinadala sa mga chloroplast ng mga selulang naglinya sa mga vascular bundle. Dito, ang acid ay decarboxylated (pag-aalis ng CO2), na-oxidized (pag-alis ng hydrogen) at na-convert sa pyruvate. Ang hydrogen ay nagpapanumbalik ng NADP. Ang Pyruvate ay bumalik sa mesophyll, kung saan ang PEP ay muling nabuo mula dito sa pagkonsumo ng ATP.

Ang napunit na CO 2 sa mga chloroplast ng lining cell ay napupunta sa karaniwang C 3 na landas ng madilim na bahagi ng photosynthesis, ibig sabihin, sa Calvin cycle.

Ang photosynthesis sa kahabaan ng Hatch-Slack pathway ay nangangailangan ng mas maraming enerhiya.

Ito ay pinaniniwalaan na ang C 4 pathway ay nag-evolve mamaya kaysa sa C 3 pathway at sa maraming paraan ay isang adaptasyon laban sa photorespiration.

Ang proseso ng photosynthesis ay nakumpleto sa pamamagitan ng dark phase reactions, kung saan ang carbohydrates ay nabuo. Upang maisakatuparan ang mga reaksyong ito, ang enerhiya at mga sangkap na nakaimbak sa yugto ng liwanag ay ginagamit: ang Nobel Prize ay iginawad noong 1961 para sa pagtuklas ng siklo ng mga reaksyong ito. Susubukan naming sabihin nang maikli at malinaw ang tungkol sa madilim na yugto ng photosynthesis.

Lokalisasyon at kundisyon

Ang mga dark phase na reaksyon ay nagaganap sa stroma (matrix) ng mga chloroplast. Hindi sila umaasa sa pagkakaroon ng liwanag, dahil ang enerhiya na kailangan nila ay nakaimbak na sa anyo ng ATP.

Para sa synthesis ng carbohydrates, ang hydrogen ay ginagamit, na nakuha sa pamamagitan ng photolysis ng tubig at nakatali sa NADPH₂ molecules. Kinakailangan din na magkaroon ng mga asukal, kung saan ang isang carbon atom mula sa isang molekula ng CO₂ ay makakabit.

Ang pinagmumulan ng mga asukal para sa pagtubo ng mga halaman ay ang endosperm - mga sangkap na nakalaan na nasa buto at nakuha mula sa magulang na halaman.

Nag-aaral

Ang hanay ng mga kemikal na reaksyon ng madilim na bahagi ng photosynthesis, na humahantong sa pagbuo ng glucose, ay natuklasan ni M. Calvin kasama ang kanyang mga kasamahan.

TOP 4 na artikulona nagbabasa kasama nito

kanin. 1. Melvin Calvin sa laboratoryo.

Ang unang yugto ng yugto ay ang paghahanda ng mga compound na may tatlong carbon atoms.

Para sa ilang mga halaman, ang unang hakbang ay ang pagbuo ng mga organikong acid na may 4 na carbon atoms. Ang landas na ito ay natuklasan ng mga siyentipiko ng Australia na sina M. Hatch at S. Slack at tinatawag na C₄ - photosynthesis.

Ang resulta ng C₄ - photosynthesis ay glucose at iba pang asukal.

nagbubuklod ng CO₂

Dahil sa enerhiya ng ATP na natanggap sa light phase, ang ribulose phosphate molecules ay isinaaktibo sa stroma. Ito ay na-convert sa isang highly reactive compound, ribulose diphosphate (RDP), na mayroong 5 carbon atoms.

kanin. 2. Scheme ng pagdaragdag ng CO₂ sa RDF.

Dalawang molekula ng phosphoglyceric acid (PGA) ang nabuo, na mayroong tatlong carbon atoms. Sa susunod na hakbang, ang FHA ay tumutugon sa ATP at bumubuo ng diphosphoglyceric acid. Nakikipag-ugnayan ang DiFGA sa NADPH₂ at nababawasan sa phosphoglyceraldehyde (PHA).

Ang lahat ng mga reaksyon ay nangyayari lamang sa ilalim ng impluwensya ng naaangkop na mga enzyme.

Ang PHA ay bumubuo ng phosphodioxyacetone.

Pagbuo ng hexose

Sa susunod na yugto, sa pamamagitan ng condensation ng PHA at phosphodioxyacetone, nabuo ang fructose diphosphate, na naglalaman ng 6 na carbon atoms at ang panimulang materyal para sa pagbuo ng sucrose at polysaccharides.

kanin. 3. Scheme ng madilim na yugto ng photosynthesis.

Ang fructose diphosphate ay maaaring makipag-ugnayan sa PHA at iba pang mga produkto ng dark phase, na nagbibigay ng mga chain ng 4-, 5-, 6-, 7-carbon sugars. Ang isa sa mga matatag na produkto ng photosynthesis ay ribulose phosphate, na muling kasama sa cycle ng mga reaksyon, na nakikipag-ugnayan sa ATP. Upang makakuha ng glucose molecule, 6 na cycle ng dark phase reaction ang nagaganap.

Ang mga karbohidrat ay ang pangunahing produkto ng photosynthesis, ngunit ang mga amino acid, fatty acid, at glycolipids ay nabuo din mula sa mga intermediate na produkto ng Calvin cycle.

Kaya, sa katawan ng halaman, maraming mga pag-andar ang nakasalalay sa kung ano ang nangyayari sa madilim na yugto ng potosintesis. Ang mga sangkap na nakuha sa yugtong ito ay ginagamit sa biosynthesis ng mga protina, taba, paghinga at iba pang mga proseso ng intracellular.

Ano ang natutunan natin?

Sa pag-aaral ng photosynthesis sa grade 10, nalaman namin kung anong mga proseso ang nangyayari sa parehong mga yugto nito. Ang madilim na yugto ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na tampok: ang pagbuo ng mga organikong sangkap, ang conversion ng ATP sa ADP at ang pagpapalabas ng enerhiya, ang pagsipsip ng carbon dioxide. Ang pangunahing kahalagahan sa siklo ng Calvin ay: ribulose diphosphate, bilang isang acceptor ng CO₂, fructose diphosphate, bilang unang anim na atom na carbohydrate, kasama ang nakatali na carbon atom CO₂.

Pagsusulit sa paksa

Pagsusuri ng Ulat

Average na rating: 4 . Kabuuang mga rating na natanggap: 188.

Ang photosynthesis ay isang proseso na nagreresulta sa pagbuo at pagpapalabas ng oxygen ng mga selula ng halaman at ilang uri ng bakterya.

Pangunahing konsepto

Ang photosynthesis ay walang iba kundi isang hanay ng mga natatanging pisikal at kemikal na reaksyon. Ano ito? Ang mga berdeng halaman, gayundin ang ilang bakterya, ay sumisipsip ng mga sinag ng araw at ginagawa itong electromagnetic energy. Ang resulta ng photosynthesis ay ang enerhiya ng mga bono ng kemikal ng iba't ibang mga organikong compound.

Sa isang halaman na naiilawan ng sinag ng araw, ang mga reaksyon ng redox ay nangyayari sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod. Ang tubig at hydrogen, na nagpapababa ng mga donor, ay gumagalaw sa anyo ng mga electron sa isang oxidizing acceptor (carbon dioxide at acetate). Bilang isang resulta, ang mga pinababang carbohydrate compound ay nabuo, pati na rin ang oxygen, na itinago ng mga halaman.

Kasaysayan ng pag-aaral ng photosynthesis

Sa loob ng maraming millennia, ang tao ay kumbinsido na ang nutrisyon ng isang halaman ay nangyayari sa pamamagitan ng root system nito sa pamamagitan ng lupa. Sa simula ng ikalabing-anim na siglo, ang Dutch naturalist na si Jan Van Helmont ay nagsagawa ng isang eksperimento sa pagpapalaki ng isang halaman sa isang palayok. Matapos timbangin ang lupa bago itanim at pagkatapos maabot ng halaman ang isang tiyak na sukat, napagpasyahan niya na ang lahat ng mga kinatawan ng mga flora ay tumatanggap ng mga sustansya pangunahin mula sa tubig. Ang teoryang ito ay sinundan ng mga iskolar sa sumunod na dalawang siglo.

Hindi inaasahan para sa lahat, ngunit ang tamang palagay tungkol sa nutrisyon ng halaman ay ginawa noong 1771 ng isang chemist mula sa England, si Joseph Priestley. Ang kanyang mga eksperimento ay nakakumbinsi na pinatunayan na ang mga halaman ay nakapaglilinis ng hangin na dati ay hindi angkop para sa paghinga ng tao. Medyo mamaya, napagpasyahan na ang mga prosesong ito ay imposible nang walang pakikilahok ng sikat ng araw. Natuklasan ng mga siyentipiko na ang mga berdeng dahon ng mga halaman ay hindi lamang nagpapalit ng carbon dioxide na kanilang natatanggap sa oxygen. Kung wala ang prosesong ito ay imposible ang kanilang buhay. Kasama ng tubig at mga mineral na asing-gamot, ang carbon dioxide ay nagsisilbing pagkain ng mga halaman. Ito ang pangunahing kahalagahan ng photosynthesis para sa lahat ng mga kinatawan ng flora.

Ang papel ng oxygen para sa buhay sa Earth

Ang mga eksperimento na isinagawa ng English chemist na si Priestley ay nakatulong sa sangkatauhan na ipaliwanag kung bakit nananatiling makahinga ang hangin sa ating planeta. Pagkatapos ng lahat, ang buhay ay pinananatili, sa kabila ng pagkakaroon ng isang malaking bilang ng mga buhay na organismo at ang pagsunog ng hindi mabilang na apoy.

Ang paglitaw ng buhay sa Earth bilyun-bilyong taon na ang nakalilipas ay imposible lamang. Ang kapaligiran ng ating planeta ay hindi naglalaman ng libreng oxygen. Nagbago ang lahat sa pagdating ng mga halaman. Ang lahat ng oxygen sa atmospera ngayon ay resulta ng photosynthesis sa berdeng dahon. Binago ng prosesong ito ang mukha ng Earth at nagbigay ng lakas sa pag-unlad ng buhay. Ang napakahalagang halaga ng photosynthesis ay ganap na natanto ng sangkatauhan lamang sa pagtatapos ng ika-18 siglo.

Hindi pagmamalabis na igiit na ang mismong pag-iral ng mga tao sa ating planeta ay nakasalalay sa estado ng mundo ng halaman. Ang kahalagahan ng photosynthesis ay nakasalalay sa nangungunang papel nito para sa kurso ng iba't ibang mga biospheric na proseso. Sa isang pandaigdigang saklaw, ang kamangha-manghang reaksyong physico-kemikal na ito ay humahantong sa pagbuo ng mga organikong sangkap mula sa mga di-organikong sangkap.

Pag-uuri ng mga proseso ng photosynthesis

Tatlong mahahalagang reaksyon ang nagaganap sa berdeng dahon. Sila ay photosynthesis. Ang talahanayan kung saan ipinasok ang mga reaksyong ito ay ginagamit sa pag-aaral ng biology. Ipasok sa mga linya nito:

Photosynthesis;
- Pagpapalit gasolina;
- pagsingaw ng tubig.

Ang mga physico-chemical reaction na nangyayari sa halaman sa liwanag ng araw ay nagpapahintulot sa mga berdeng dahon na maglabas ng carbon dioxide at oxygen. Sa gabi - ang una lamang sa dalawang sangkap na ito.

Ang synthesis ng chlorophyll sa ilang mga halaman ay nangyayari kahit sa mababa at nakakalat na liwanag.

Mga pangunahing yugto

Mayroong dalawang yugto ng photosynthesis, na malapit na magkaugnay. Sa unang yugto, ang enerhiya ng mga light ray ay na-convert sa mga high-energy na ATP compound at unibersal na NADPH na nagpapababa ng mga ahente. Ang dalawang elementong ito ay ang mga pangunahing produkto ng photosynthesis.

Sa ikalawang (madilim) na yugto, ang nakuhang ATP at NADPH ay ginagamit upang ayusin ang carbon dioxide hanggang sa ito ay maging carbohydrates. Ang dalawang yugto ng photosynthesis ay naiiba hindi lamang sa oras. Nagaganap din ang mga ito sa iba't ibang espasyo. Para sa mga nag-aaral ng paksa ng "photosynthesis" sa biology, ang isang talahanayan na may eksaktong indikasyon ng mga katangian ng dalawang yugto ay makakatulong sa isang mas tumpak na pag-unawa sa proseso.

Mekanismo ng paggawa ng oxygen

Matapos sumipsip ng carbon dioxide ang mga halaman, nag-synthesize sila ng mga sustansya. Ang prosesong ito ay isinasagawa sa mga berdeng pigment na tinatawag na chlorophylls, sa ilalim ng impluwensya ng sikat ng araw. Ang mga pangunahing bahagi ng kamangha-manghang reaksyong ito ay:

liwanag;
- mga chloroplast;
- tubig;
- carbon dioxide;
- temperatura.

Pagkakasunod-sunod ng photosynthesis

Ang produksyon ng oxygen ng mga halaman ay isinasagawa sa mga yugto. Ang mga pangunahing yugto ng photosynthesis ay ang mga sumusunod:

Pagsipsip ng liwanag ng mga chlorophyll;
- paghahati sa pamamagitan ng mga chloroplast (intracellular organelles ng berdeng pigment) ng tubig na nakuha mula sa lupa sa oxygen at hydrogen;
- ang paggalaw ng isang bahagi ng oxygen sa kapaligiran, at ang iba pa - para sa pagpapatupad ng proseso ng paghinga ng mga halaman;
- pagbuo ng mga molekula ng asukal sa mga butil ng protina (pyrenoids) ng mga halaman;
- paggawa ng mga starch, bitamina, taba, atbp. sa pamamagitan ng paghahalo ng asukal sa nitrogen.

Sa kabila ng katotohanan na ang photosynthesis ay nangangailangan ng sikat ng araw, ang reaksyong ito ay maaari ding mangyari sa ilalim ng artipisyal na pag-iilaw.

Ang papel ng mundo ng halaman para sa Earth

Ang mga pangunahing proseso na nagaganap sa berdeng dahon ay lubos na pinag-aralan ng agham ng biology. Ang kahalagahan ng photosynthesis para sa biosphere ay napakalaki. Ito ang tanging reaksyon na humahantong sa pagtaas ng dami ng libreng enerhiya.

Sa proseso ng photosynthesis, isang daan at limampung bilyong tonelada ng organikong bagay ang nabuo bawat taon. Bilang karagdagan, halos 200 milyong tonelada ng oxygen ang inilalabas ng mga halaman sa panahong ito. Sa pagsasaalang-alang na ito, maaari itong maitalo na ang papel ng photosynthesis ay napakalaking para sa lahat ng sangkatauhan, dahil ang prosesong ito ang pangunahing pinagmumulan ng enerhiya sa Earth.

Sa proseso ng isang natatanging physico-kemikal na reaksyon, ang carbon, oxygen, at marami pang iba pang elemento ay iniikot. Ang isa pang mahalagang kahalagahan ng photosynthesis sa kalikasan ay sumusunod mula dito. Ang reaksyong ito ay nagpapanatili ng isang tiyak na komposisyon ng atmospera, kung saan posible ang buhay sa Earth.

Ang proseso na nangyayari sa mga halaman ay naglilimita sa dami ng carbon dioxide, na hindi pinapayagan itong maipon sa mas mataas na konsentrasyon. Mahalaga rin ito para sa photosynthesis. Sa Earth, salamat sa mga berdeng halaman, ang tinatawag na greenhouse effect ay hindi nilikha. Mapagkakatiwalaang pinoprotektahan ng Flora ang ating planeta mula sa sobrang init.

Ang mundo ng halaman bilang batayan ng nutrisyon

Ang papel ng photosynthesis ay mahalaga para sa kagubatan at agrikultura. Ang mundo ng halaman ay ang nutrient base para sa lahat ng heterotrophic na organismo. Gayunpaman, ang kahalagahan ng photosynthesis ay namamalagi hindi lamang sa pagsipsip ng carbon dioxide ng mga berdeng dahon at ang paggawa ng naturang tapos na produkto ng isang natatanging reaksyon bilang asukal. Nagagawa ng mga halaman na i-convert ang mga nitrogenous at sulfuric compound sa mga sangkap na bumubuo sa kanilang mga katawan.

Paano ito nangyayari? Ano ang kahalagahan ng photosynthesis sa buhay ng halaman? Ang prosesong ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng paggawa ng mga nitrate ions ng halaman. Ang mga elementong ito ay matatagpuan sa tubig sa lupa. Pumasok sila sa halaman sa pamamagitan ng root system. Ang mga selula ng isang berdeng organismo ay nagpoproseso ng mga nitrate ions sa mga amino acid, na bumubuo ng mga chain ng protina. Sa proseso ng photosynthesis, ang mga bahagi ng taba ay nabuo din. Ang mga ito ay mahalagang reserbang sangkap para sa mga halaman. Kaya, ang mga buto ng maraming prutas ay naglalaman ng masustansyang langis. Mahalaga rin ang produktong ito para sa mga tao, dahil ginagamit ito sa industriya ng pagkain at agrikultura.

Ang papel ng photosynthesis sa produksyon ng pananim

Sa pagsasagawa ng mundo ng gawain ng mga negosyong pang-agrikultura, ang mga resulta ng pag-aaral ng mga pangunahing pattern ng pag-unlad at paglago ng mga halaman ay malawakang ginagamit. Tulad ng alam mo, ang batayan ng pagbuo ng crop ay photosynthesis. Ang intensity nito, sa turn, ay nakasalalay sa rehimen ng tubig ng mga pananim, pati na rin sa kanilang nutrisyon sa mineral. Paano nakakamit ng isang tao ang pagtaas ng density ng mga pananim at ang laki ng mga dahon upang masulit ng halaman ang enerhiya ng Araw at kumukuha ng carbon dioxide mula sa atmospera? Para dito, ang mga kondisyon ng nutrisyon ng mineral at supply ng tubig ng mga pananim na pang-agrikultura ay na-optimize.

Napatunayang siyentipiko na ang ani ay nakasalalay sa lugar ng mga berdeng dahon, pati na rin sa intensity at tagal ng mga proseso na nagaganap sa kanila. Ngunit sa parehong oras, ang pagtaas sa density ng mga pananim ay humahantong sa pagtatabing ng mga dahon. Ang liwanag ng araw ay hindi maaaring tumagos sa kanila, at dahil sa pagkasira ng bentilasyon ng mga masa ng hangin, ang carbon dioxide ay pumapasok sa maliliit na volume. Bilang resulta, mayroong pagbaba sa aktibidad ng proseso ng photosynthesis at pagbaba sa produktibidad ng halaman.

Ang papel ng photosynthesis para sa biosphere

Ayon sa pinaka-magaspang na mga pagtatantya, tanging ang mga autotrophic na halaman na naninirahan sa tubig ng World Ocean taun-taon ay nagko-convert mula 20 hanggang 155 bilyong tonelada ng carbon sa organikong bagay. At ito sa kabila ng katotohanan na ang enerhiya ng sikat ng araw ay ginagamit lamang nila ng 0.11%. Tulad ng para sa mga halaman sa lupa, taun-taon silang sumisipsip mula 16 hanggang 24 bilyong tonelada ng carbon. Ang lahat ng data na ito ay nakakumbinsi na nagpapakita kung gaano kahalaga ang photosynthesis sa kalikasan. Bilang resulta lamang ng reaksyong ito, ang kapaligiran ay napunan ng molekular na oxygen na kinakailangan para sa buhay, na kinakailangan para sa pagkasunog, paghinga at iba't ibang mga aktibidad sa industriya. Naniniwala ang ilang siyentipiko na kapag tumaas ang nilalaman ng carbon dioxide sa atmospera, tumataas ang bilis ng photosynthesis. Kasabay nito, ang kapaligiran ay napupunan ng nawawalang oxygen.

Cosmic na papel ng photosynthesis

Ang mga berdeng halaman ay mga tagapamagitan sa pagitan ng ating planeta at ng Araw. Kinukuha nila ang enerhiya ng makalangit na katawan at nagbibigay ng posibilidad ng pagkakaroon ng buhay sa ating planeta.

Ang photosynthesis ay isang proseso na maaaring pag-usapan sa isang cosmic scale, dahil minsan itong nag-ambag sa pagbabago ng imahe ng ating planeta. Dahil sa reaksyong nagaganap sa mga berdeng dahon, ang enerhiya ng sinag ng araw ay hindi nawawala sa kalawakan. Ito ay pumapasok sa enerhiya ng kemikal ng mga bagong nabuong organikong sangkap.

Ang lipunan ng tao ay nangangailangan ng mga produkto ng photosynthesis hindi lamang para sa pagkain, kundi pati na rin para sa mga aktibidad sa ekonomiya.

Gayunpaman, hindi lamang ang mga sinag ng araw na bumabagsak sa ating Earth sa kasalukuyang panahon ay mahalaga sa sangkatauhan. Lubhang kinakailangan para sa buhay at pagpapatupad ng mga aktibidad sa produksyon ay ang mga produkto ng photosynthesis na nakuha milyon-milyong taon na ang nakalilipas. Ang mga ito ay nasa bituka ng planeta sa anyo ng mga layer ng karbon, nasusunog na gas at langis, mga deposito ng pit.

May tatlong uri ng plastid:

mga chloroplast- berde, function - photosynthesis
mga chromoplast- pula at dilaw, ay sira-sira chloroplasts, maaaring magbigay ng isang maliwanag na kulay sa mga petals at prutas.
mga leucoplast- walang kulay, function - stock ng mga sangkap.

Ang istraktura ng mga chloroplast

natatakpan ng dalawang lamad. Ang panlabas na lamad ay makinis, ang panloob ay may mga paglabas sa loob - thylakoids. Ang mga stack ng maikling thylakoids ay tinatawag butil, pinapataas nila ang lugar ng panloob na lamad upang mapaunlakan ang maraming mga enzyme ng photosynthesis hangga't maaari dito.

Ang panloob na kapaligiran ng chloroplast ay tinatawag na stroma. Naglalaman ito ng pabilog na DNA at ribosome, dahil sa kung saan ang mga chloroplast ay nakapag-iisa na gumawa ng bahagi ng mga protina para sa kanilang sarili, samakatuwid sila ay tinatawag na mga semi-autonomous na organelles. (Ito ay pinaniniwalaan na ang mga naunang plastid ay mga libreng bakterya na nasisipsip ng isang malaking cell, ngunit hindi natutunaw.)

Photosynthesis (simple)

Sa mga berdeng dahon sa liwanag
Sa mga chloroplast na may chlorophyll
Mula sa carbon dioxide at tubig
Ang glucose at oxygen ay synthesize.

Photosynthesis (katamtamang kahirapan)

1. Light phase.
Nangyayari sa liwanag sa mga butil ng mga chloroplast. Sa ilalim ng pagkilos ng liwanag, ang agnas (photolysis) ng tubig ay nangyayari, ang oxygen ay nakuha, na ibinubuga, pati na rin ang hydrogen atoms (NADP-H) at ATP na enerhiya, na ginagamit sa susunod na yugto.

2. Madilim na yugto.
Ito ay nangyayari kapwa sa liwanag at sa dilim (hindi kailangan ang liwanag), sa stroma ng mga chloroplast. Mula sa carbon dioxide na nakuha mula sa kapaligiran at mga atomo ng hydrogen na nakuha sa nakaraang yugto, ang glucose ay na-synthesize dahil sa enerhiya ng ATP na nakuha sa nakaraang yugto.

Pumili ng isa, ang pinakatamang opsyon. Cellular organelle na naglalaman ng molekula ng DNA
1) ribosome
2) chloroplast
3) sentro ng cell
4) Golgi complex

Sagot

Pumili ng isa, ang pinakatamang opsyon. Sa synthesis ng anong sangkap ang mga atomo ng hydrogen ay lumahok sa madilim na yugto ng potosintesis?
1) NADF-2N
2) glucose
3) ATP
4) tubig

Sagot

Pumili ng isa, ang pinakatamang opsyon. Anong cell organelle ang naglalaman ng DNA
1) vacuole
2) ribosome
3) chloroplast
4) lysosome

Sagot

Pumili ng isa, ang pinakatamang opsyon. Sa mga cell, ang pangunahing synthesis ng glucose ay nangyayari sa
1) mitochondria
2) endoplasmic reticulum
3) Golgi complex
4) mga chloroplast

Sagot

Pumili ng isa, ang pinakatamang opsyon. Ang mga molekula ng oxygen sa proseso ng photosynthesis ay nabuo dahil sa pagkabulok ng mga molekula
1) carbon dioxide
2) glucose
3) ATP
4) tubig

Sagot

Pumili ng isa, ang pinakatamang opsyon. Ang proseso ng photosynthesis ay dapat isaalang-alang bilang isa sa mga mahalagang link sa carbon cycle sa biosphere, dahil sa panahon nito.
1) ang mga halaman ay nagsasangkot ng carbon mula sa walang buhay na kalikasan patungo sa buhay
2) ang mga halaman ay naglalabas ng oxygen sa atmospera
3) ang mga organismo ay naglalabas ng carbon dioxide sa panahon ng paghinga
4) ang produksyong pang-industriya ay pinupunan ang kapaligiran ng carbon dioxide

Sagot

Pumili ng isa, ang pinakatamang opsyon. Tama ba ang mga sumusunod na pahayag tungkol sa photosynthesis? A) Sa light phase, ang enerhiya ng liwanag ay na-convert sa enerhiya ng mga kemikal na bono ng glucose. B) Ang mga dark phase na reaksyon ay nangyayari sa mga thylakoid membrane, kung saan pumapasok ang mga molekula ng carbon dioxide.
1) A lang ang totoo
2) B lang ang totoo
3) ang parehong mga pahayag ay tama
4) ang parehong mga paghatol ay mali

Sagot

CHLOROPLAST
1. Ang lahat ng mga palatandaan sa ibaba, maliban sa dalawa, ay maaaring gamitin upang ilarawan ang istraktura at mga function ng chloroplast. Tukuyin ang dalawang palatandaan na "nahuhulog" mula sa pangkalahatang listahan, at isulat ang mga numero kung saan ipinahiwatig ang mga ito.
1) ay isang dalawang-lamad na organoid
2) ay may sariling saradong molekula ng DNA
3) ay isang semi-autonomous organoid
4) bumubuo ng division spindle
5) puno ng cell sap na may sucrose

Sagot

2. Pumili ng tatlong tampok ng istraktura at mga function ng chloroplasts
1) ang mga panloob na lamad ay bumubuo ng cristae
2) maraming reaksyon ang nagaganap sa mga butil
3) ang synthesis ng glucose ay nangyayari sa kanila
4) ay ang site ng lipid synthesis
5) binubuo ng dalawang magkaibang particle
6) dalawang-lamad na organelles

Sagot

3. Pumili ng tatlong tamang sagot mula sa anim at isulat ang mga numero kung saan nakasaad ang mga ito. Ang mga sumusunod na proseso ay nangyayari sa mga chloroplast ng mga selula ng halaman:
1) hydrolysis ng polysaccharides
2) pagkasira ng pyruvic acid
3) photolysis ng tubig
4) ang pagkasira ng mga taba sa mga fatty acid at gliserol
5) synthesis ng karbohidrat
6) ATP synthesis

Sagot

CHLOROPLASTS MALIBAN
1. Ang mga terminong nakalista sa ibaba, maliban sa dalawa, ay ginagamit upang ilarawan ang mga plastid. Tukuyin ang dalawang termino na "nahuhulog" mula sa pangkalahatang listahan, at isulat ang mga numero kung saan nakasaad ang mga ito sa talahanayan.
1) pigment
2) glycocalyx
3) grana
4) krista
5) thylakoid

Sagot

2. Ang lahat ng mga tampok na nakalista sa ibaba, maliban sa dalawa, ay maaaring gamitin upang ilarawan ang mga chloroplast. Tukuyin ang dalawang palatandaan na "nahuhulog" mula sa pangkalahatang listahan, at isulat ang mga numero kung saan ipinahiwatig ang mga ito.
1) dalawang-lamad na organelles
2) gamitin ang enerhiya ng liwanag upang lumikha ng mga organikong sangkap
3) ang mga panloob na lamad ay bumubuo ng cristae
4) sa mga lamad ng cristae, ang glucose ay synthesize
5) ang mga panimulang materyales para sa synthesis ng carbohydrate ay carbon dioxide at tubig

Sagot

STROMA - TYLAKOID
Magtatag ng isang sulat sa pagitan ng mga proseso at ang kanilang lokalisasyon sa mga chloroplast: 1) stroma, 2) thylakoid. Isulat ang mga numero 1 at 2 sa pagkakasunud-sunod na naaayon sa mga titik.
A) ang paggamit ng ATP
B) photolysis ng tubig
B) paggulo ng chlorophyll
D) ang pagbuo ng pentose
D) paglipat ng elektron kasama ang kadena ng mga enzyme

Sagot

1. Ang mga sign na nakalista sa ibaba, maliban sa dalawa, ay ginagamit upang ilarawan ang istraktura at mga function ng itinatanghal na cell organoid. Tukuyin ang dalawang palatandaan na "nahuhulog" mula sa pangkalahatang listahan, at isulat ang mga numero kung saan ipinahiwatig ang mga ito.

2) nag-iipon ng mga molekula ng ATP
3) nagbibigay ng photosynthesis

5) may semi-autonomy

Sagot

2. Ang lahat ng mga palatandaan na nakalista sa ibaba, maliban sa dalawa, ay maaaring gamitin upang ilarawan ang cell organoid na ipinapakita sa figure. Tukuyin ang dalawang palatandaan na "nahuhulog" mula sa pangkalahatang listahan, at isulat ang mga numero kung saan ipinahiwatig ang mga ito.
1) single-membrane organoid
2) binubuo ng cristae at chromatin
3) naglalaman ng pabilog na DNA
4) synthesizes sarili nitong protina
5) may kakayahang hatiin

Sagot

Ang mga palatandaan na nakalista sa ibaba, maliban sa dalawa, ay ginagamit upang ilarawan ang istraktura at mga function ng itinatanghal na organoid ng cell. Tukuyin ang dalawang palatandaan na "nahuhulog" mula sa pangkalahatang listahan, at isulat ang mga numero kung saan ipinahiwatig ang mga ito.
1) hinahati ang mga biopolymer sa mga monomer
2) nag-iipon ng mga molekula ng ATP
3) nagbibigay ng photosynthesis
4) ay tumutukoy sa dalawang-lamad na organelles
5) may semi-autonomy

Sagot

ILAW
1. Pumili ng dalawang tamang sagot mula sa lima at isulat ang mga numero kung saan nakasaad ang mga ito. Sa light phase ng photosynthesis sa cell
1) ang oxygen ay nabuo bilang isang resulta ng agnas ng mga molekula ng tubig
2) carbohydrates ay synthesized mula sa carbon dioxide at tubig
3) ang polimerisasyon ng mga molekula ng glucose ay nangyayari sa pagbuo ng almirol
4) Ang mga molekula ng ATP ay synthesize
5) ang enerhiya ng mga molekula ng ATP ay ginugol sa synthesis ng carbohydrates

Sagot

2. Tukuyin ang tatlong totoong pahayag mula sa pangkalahatang listahan, at isulat sa talahanayan ang mga numero kung saan nakasaad ang mga ito. Sa panahon ng light phase ng photosynthesis,
1) photolysis ng tubig

4) ang kumbinasyon ng hydrogen sa carrier NADP +

Sagot

LIWANAG MALIBAN
1. Ang lahat ng mga palatandaan sa ibaba, maliban sa dalawa, ay maaaring gamitin upang matukoy ang mga proseso ng light phase ng photosynthesis. Tukuyin ang dalawang palatandaan na "nahuhulog" mula sa pangkalahatang listahan, at isulat ang mga numero kung saan ipinahiwatig ang mga ito.
1) photolysis ng tubig
2) pagbabawas ng carbon dioxide sa glucose
3) ang synthesis ng mga molekula ng ATP dahil sa enerhiya ng sikat ng araw
4) pagbuo ng molekular na oxygen
5) ang paggamit ng enerhiya ng mga molekula ng ATP para sa synthesis ng carbohydrates

Sagot

2. Ang lahat ng mga palatandaan na nakalista sa ibaba, maliban sa dalawa, ay maaaring gamitin upang ilarawan ang light phase ng photosynthesis. Tukuyin ang dalawang palatandaan na "nahuhulog" mula sa pangkalahatang listahan, at isulat ang mga numero kung saan ipinahiwatig ang mga ito.
1) nabuo ang isang by-product - oxygen
2) nangyayari sa stroma ng chloroplast
3) pagbubuklod ng carbon dioxide
4) ATP synthesis
5) photolysis ng tubig

Sagot

3. Ang lahat ng mga palatandaan na nakalista sa ibaba, maliban sa dalawa, ay ginagamit upang ilarawan ang yugto ng photosynthesis na inilalarawan sa figure. Tukuyin ang dalawang palatandaan na "nahuhulog" mula sa pangkalahatang listahan, at isulat ang mga numero kung saan ipinahiwatig ang mga ito. Sa puntong ito
1) nagaganap ang glucose synthesis
2) nagsisimula ang siklo ng Calvin
3) Na-synthesize ang ATP
4) nagaganap ang photolysis ng tubig
5) ang hydrogen ay pinagsama sa NADP

Sagot

MADILIM
Pumili ng tatlong opsyon. Ang madilim na yugto ng photosynthesis ay nailalarawan sa pamamagitan ng
1) ang kurso ng mga proseso sa panloob na lamad ng mga chloroplast
2) synthesis ng glucose
3) pag-aayos ng carbon dioxide
4) ang kurso ng mga proseso sa stroma ng mga chloroplast
5) ang pagkakaroon ng water photolysis
6) ang pagbuo ng ATP

Sagot

MAITIM MALIBAN
1. Ang mga konseptong nakalista sa ibaba, maliban sa dalawa, ay ginagamit upang ilarawan ang madilim na yugto ng photosynthesis. Kilalanin ang dalawang konsepto na "nahuhulog" mula sa pangkalahatang listahan, at isulat ang mga numero kung saan ipinahiwatig ang mga ito.

2) photolysis
3) oksihenasyon ng NADP 2H
4) grana
5) stroma

Sagot

2. Ang lahat ng mga palatandaan na nakalista sa ibaba, maliban sa dalawa, ay ginagamit upang ilarawan ang madilim na yugto ng photosynthesis. Tukuyin ang dalawang palatandaan na "nahuhulog" mula sa pangkalahatang listahan, at isulat ang mga numero kung saan ipinahiwatig ang mga ito.
1) pagbuo ng oxygen
2) pag-aayos ng carbon dioxide
3) paggamit ng enerhiya ng ATP
4) synthesis ng glucose
5) paggulo ng chlorophyll

Sagot

LIWANAG DILIM
1. Magtatag ng isang sulat sa pagitan ng proseso ng photosynthesis at ang yugto kung saan ito nangyayari: 1) liwanag, 2) madilim. Isulat ang mga numero 1 at 2 sa tamang pagkakasunod-sunod.
A) ang pagbuo ng mga molekula ng NADP-2H
B) pagpapalabas ng oxygen
C) synthesis ng isang monosaccharide
D) synthesis ng mga molekula ng ATP
D) ang pagdaragdag ng carbon dioxide sa isang carbohydrate

Sagot

2. Magtatag ng isang sulat sa pagitan ng katangian at yugto ng photosynthesis: 1) liwanag, 2) madilim. Isulat ang mga numero 1 at 2 sa tamang pagkakasunod-sunod.
A) photolysis ng tubig
B) pag-aayos ng carbon dioxide
C) paghahati ng mga molekula ng ATP
D) paggulo ng chlorophyll sa pamamagitan ng light quanta
D) synthesis ng glucose

Sagot

3. Magtatag ng isang sulat sa pagitan ng proseso ng photosynthesis at ang yugto kung saan ito nangyayari: 1) liwanag, 2) madilim. Isulat ang mga numero 1 at 2 sa tamang pagkakasunod-sunod.
A) ang pagbuo ng NADP * 2H molekula
B) pagpapalabas ng oxygen
B) synthesis ng glucose
D) synthesis ng mga molekula ng ATP
D) pagbawi ng carbon dioxide

Sagot

4. Magtatag ng pagsusulatan sa pagitan ng mga proseso at yugto ng photosynthesis: 1) liwanag, 2) madilim. Isulat ang mga numero 1 at 2 sa pagkakasunud-sunod na naaayon sa mga titik.
A) polimerisasyon ng glucose
B) pagbubuklod ng carbon dioxide
B) synthesis ng ATP
D) photolysis ng tubig
E) ang pagbuo ng mga atomo ng hydrogen
E) synthesis ng glucose

Sagot

5. Magtatag ng isang sulat sa pagitan ng mga yugto ng photosynthesis at ang kanilang mga katangian: 1) liwanag, 2) madilim. Isulat ang mga numero 1 at 2 sa pagkakasunud-sunod na naaayon sa mga titik.
A) isinasagawa ang photolysis ng tubig
B) Nabuo ang ATP
B) ang oxygen ay inilabas sa atmospera
D) nagpapatuloy sa paggasta ng enerhiya ng ATP
D) Maaaring maganap ang mga reaksyon sa liwanag at sa dilim.

Sagot

6 Sab. Magtatag ng isang sulat sa pagitan ng mga yugto ng photosynthesis at ang kanilang mga katangian: 1) liwanag, 2) madilim. Isulat ang mga numero 1 at 2 sa pagkakasunud-sunod na naaayon sa mga titik.
A) pagpapanumbalik ng NADP +
B) transportasyon ng mga hydrogen ions sa buong lamad
B) ay nagaganap sa mga butil ng mga chloroplast
D) ang mga molekula ng karbohidrat ay na-synthesize
D) ang mga electron ng chlorophyll ay lumipat sa mas mataas na antas ng enerhiya
E) Ang enerhiya ng ATP ay natupok

Sagot

PAGHUBOG 7:
A) paggalaw ng mga nasasabik na electron
B) conversion ng NADP-2R sa NADP+
C) oksihenasyon ng NADP H
D) nabuo ang molekular na oxygen
D) ang mga proseso ay nangyayari sa stroma ng chloroplast

KASUSUNOD
1. Itakda ang tamang pagkakasunod-sunod ng mga prosesong nagaganap sa panahon ng photosynthesis. Isulat ang mga numero kung saan nakasaad ang mga ito sa talahanayan.
1) Paggamit ng carbon dioxide
2) Pagbuo ng oxygen
3) Synthesis ng carbohydrates
4) Synthesis ng ATP molecules
5) Paggulo ng chlorophyll

Sagot

2. Itakda ang tamang pagkakasunod-sunod ng mga proseso ng photosynthesis.
1) conversion ng solar energy sa ATP energy
2) ang pagbuo ng mga excited na chlorophyll electron
3) pag-aayos ng carbon dioxide
4) pagbuo ng almirol
5) conversion ng ATP energy sa glucose energy

Sagot

3. Itakda ang pagkakasunod-sunod ng mga prosesong nagaganap sa panahon ng photosynthesis. Isulat ang kaukulang pagkakasunod-sunod ng mga numero.
1) pag-aayos ng carbon dioxide
2) Pagkasira ng ATP at paglabas ng enerhiya
3) synthesis ng glucose
4) synthesis ng mga molekula ng ATP
5) paggulo ng chlorophyll

Sagot

PHOTOSYNTHESIS
Piliin ang mga organel ng cell at ang kanilang mga istruktura na kasangkot sa proseso ng photosynthesis.
1) mga lysosome
2) mga chloroplast
3) thylakoids
4) mga butil
5) mga vacuole
6) ribosom

Sagot

PHOTOSYNTHESIS MALIBAN
Ang lahat ng mga sumusunod na tampok, maliban sa dalawa, ay maaaring gamitin upang ilarawan ang proseso ng photosynthesis. Tukuyin ang dalawang tampok na "nahuhulog" sa pangkalahatang listahan, at isulat bilang tugon ang mga numero kung saan ipinahiwatig ang mga ito.
1) Ang liwanag na enerhiya ay ginagamit upang isagawa ang proseso.
2) Ang proseso ay nangyayari sa pagkakaroon ng mga enzyme.
3) Ang sentral na papel sa proseso ay kabilang sa molekula ng chlorophyll.
4) Ang proseso ay sinamahan ng pagkasira ng molekula ng glucose.
5) Ang proseso ay hindi maaaring mangyari sa prokaryotic cells.

Sagot

Pag-aralan ang talahanayan. Punan ang mga blangkong cell ng talahanayan gamit ang mga konsepto at terminong ibinigay sa listahan. Para sa bawat cell na may titik, piliin ang naaangkop na termino mula sa listahang ibinigay.
1) mga lamad ng thylakoid
2) light phase
3) pag-aayos ng inorganikong carbon
4) potosintesis ng tubig
5) madilim na yugto
6) cell cytoplasm

Sagot

Suriin ang talahanayan na "Mga reaksyon ng photosynthesis". Para sa bawat titik, piliin ang naaangkop na termino mula sa listahang ibinigay.
1) oxidative phosphorylation
2) oksihenasyon ng NADP-2H
3) mga lamad ng thylakoid
4) glycolysis
5) pagdaragdag ng carbon dioxide sa pentose
6) pagbuo ng oxygen
7) ang pagbuo ng ribulose diphosphate at glucose
8) synthesis ng 38 ATP

Sagot

Ilagay sa text na "Synthesis of organic substances in a plant" ang mga nawawalang termino mula sa iminungkahing listahan, gamit ang mga digital na simbolo para dito. Isulat ang mga napiling numero sa pagkakasunud-sunod na naaayon sa mga titik. Ang mga halaman ay nag-iimbak ng enerhiya na kailangan nila upang mabuhay sa anyo ng mga organikong bagay. Ang mga sangkap na ito ay na-synthesize sa panahon ng __________ (A). Ang prosesong ito ay nagaganap sa mga selula ng dahon sa __________ (B) - mga espesyal na berdeng plastid. Naglalaman ang mga ito ng isang espesyal na berdeng sangkap - __________ (B). Ang isang kinakailangan para sa pagbuo ng mga organikong sangkap bilang karagdagan sa tubig at carbon dioxide ay __________ (D).
Listahan ng mga termino:
1) paghinga
2) pagsingaw
3) leucoplast
4) pagkain
5) liwanag
6) potosintesis
7) chloroplast
8) kloropila

Sagot

Magtatag ng isang sulat sa pagitan ng mga yugto ng proseso at mga proseso: 1) photosynthesis, 2) biosynthesis ng protina. Isulat ang mga numero 1 at 2 sa tamang pagkakasunod-sunod.
A) pagpapalabas ng libreng oxygen
B) ang pagbuo ng mga peptide bond sa pagitan ng mga amino acid
C) mRNA synthesis sa DNA
D) proseso ng pagsasalin
D) pagpapanumbalik ng carbohydrates
E) conversion ng NADP + sa NADP 2H

Sagot

Ang photosynthesis ng tubig ay isang reaksyon. Ang proseso ng photosynthesis: maigsi at naiintindihan para sa mga bata. Photosynthesis: liwanag at madilim na mga yugto. Mekanismo ng madilim na yugto ng photosynthesis

Banayad na yugto ng photosynthesis

Paikot na transportasyon ng elektron

Photophosphorylation at oxidative phosphorylation

Madilim na yugto ng photosynthesis

Ikot ni Calvin

photorespiration

C 4 -photosynthesis, o ang Hatch-Slack cycle

Lokalisasyon at kundisyon

Nag-aaral

nagbubuklod ng CO₂

Pagbuo ng hexose

Ano ang natutunan natin?

Pagsusulit sa paksa

Pagsusuri ng Ulat

Pangunahing konsepto

Kasaysayan ng pag-aaral ng photosynthesis

Ang papel ng oxygen para sa buhay sa Earth

Pag-uuri ng mga proseso ng photosynthesis

Mga pangunahing yugto

Mekanismo ng paggawa ng oxygen

Pagkakasunod-sunod ng photosynthesis

Ang papel ng mundo ng halaman para sa Earth

Ang mundo ng halaman bilang batayan ng nutrisyon

Ang papel ng photosynthesis sa produksyon ng pananim

Ang papel ng photosynthesis para sa biosphere

Cosmic na papel ng photosynthesis

Ang istraktura ng mga chloroplast

Photosynthesis (simple)

Photosynthesis (katamtamang kahirapan)

Pinagmulan at pag-unlad ng pagsulat - abstract

Ramzan Kadyrov: talambuhay, personal na buhay