CELE 3 ETAPE ALE FOTOSINTEZEI ȘI CARACTERISTICILE ACESTORA - BIOLOGIE - 2025

Cele Etapele fotosinteză pot fi împărțite în funcție de cantitatea de lumină solară primește planta. Fotosinteza este procesul prin care plantele și algele se hrănesc. Acest proces constă în transformarea luminii în energie, necesară supraviețuirii.

Spre deosebire de oamenii care au nevoie de agenți externi, cum ar fi animalele sau plantele pentru a supraviețui, plantele își pot crea propria hrană prin fotosinteză. Aceasta este cunoscută sub numele de nutriție autotrofă.

Cuvântul fotosinteză este format din două cuvinte: fotografie și sinteză. Fotografia înseamnă amestec de lumină și sinteză. Prin urmare, acest proces transformă literalmente lumina în hrană. Organismele care sunt capabile să sintetizeze substanțe pentru a crea hrană, precum și plante, alge și unele bacterii, sunt denumite autotrofe.

Fotosinteza necesită lumină, dioxid de carbon și apă. Dioxidul de carbon din aer intră în frunzele plantei prin porii găsiți în ele. Pe de altă parte, apa este absorbită de rădăcini și se deplasează până când ajunge la frunze, iar lumina este absorbită de pigmenții frunzelor.

În aceste faze, elementele fotosintezei, apei și dioxidului de carbon, intră în plantă și produsele fotosintezei, oxigenului și zahărului părăsesc planta.

Faze / etape ale fotosintezei

În primul rând, energia luminii este absorbită de proteinele găsite în clorofilă. Clorofila este un pigment care este prezent în țesuturile plantelor verzi; fotosinteza apare de obicei în frunze, în special în țesutul numit mesofilă.

Fiecare celulă a țesutului mezofil conține organisme numite cloroplaste. Aceste organisme sunt concepute pentru a realiza fotosinteza. Structuri numite tilacoide, care conțin clorofilă, sunt grupate în fiecare cloroplast.

Acest pigment absoarbe lumina, de aceea este responsabil în principal pentru prima interacțiune dintre plantă și lumină.

În frunze există pori mici numiți stomata. Aceștia sunt responsabili pentru a permite răspândirea dioxidului de carbon în țesutul mezofil și pentru ca oxigenul să poată scăpa în atmosferă. Astfel, fotosinteza are loc în două etape: faza lumină și faza întunecată.

- Faza ușoară

Faza lumină și faza întunecată. Maulucioni, de la Wikimedia Commons

Aceste reacții se produc doar atunci când este prezentă lumină și apar în membrana tilacoidă a cloroplastelor. În această fază, energia care provine din lumina soarelui este transformată în energie chimică. Această energie va fi utilizată ca benzina pentru a putea asambla moleculele de glucoză.

Transformarea în energie chimică se întâmplă prin doi compuși chimici: ATP, sau molecula care stochează energie, și NADPH, care transportă electroni reduși. În acest proces, moleculele de apă sunt transformate în oxigen pe care îl găsim în mediu.

Energia solară este transformată în energie chimică într-un complex de proteine ​​numit fotosistem. Există două sisteme foto, ambele găsite în cloroplast. Fiecare fotosistem are multiple proteine ​​care conțin un amestec de molecule și pigmenți, cum ar fi clorofilă și carotenoizi, astfel încât absorbția luminii solare este posibilă.

La rândul său, pigmenții fotosistemelor acționează ca un vehicul pentru canalizarea energiei, pe măsură ce o mută în centrele de reacție. Atunci când lumina atrage un pigment, transferă energie unui pigment din apropiere. Acest pigment din apropiere poate transmite și acea energie unui alt pigment din apropiere, iar procesul se repetă succesiv.

Aceste faze ușoare încep în fotosistemul II. Aici, energia lumină este utilizată pentru a împărți apa.

Acest proces eliberează electroni, hidrogen și oxigen. Electronii încărcați cu energie sunt transportați la fotosistemul I, unde este eliberat ATP. În fotosinteza oxigenă, primul electron donor este apa, iar oxigenul creat va fi deșeurile. Câțiva electroni donatori sunt folosiți în fotosinteza anoxigenică.

În faza lumină, energia luminii este captată și stocată temporar în moleculele chimice ale ATP și NADPH. ATP va fi defalcat pentru a elibera energie și NADPH își va dona electronii pentru a converti moleculele de dioxid de carbon în zaharuri.

- Faza întunecată

În faza întunecată, dioxidul de carbon din atmosferă este capturat pentru a fi modificat atunci când se adaugă hidrogen la reacție.

Astfel, acest amestec va forma carbohidrați care vor fi folosiți de plantă ca hrană. Se numește fază întunecată, deoarece lumina nu este direct necesară pentru a avea loc. Dar, în ciuda faptului că lumina nu este necesară pentru ca aceste reacții să aibă loc, acest proces necesită ATP și NADPH care sunt create în faza de lumină.

Această fază apare în stroma cloroplastelor. Dioxidul de carbon intră în interiorul frunzelor prin stromata cloroplastului. Atomii de carbon sunt folosiți pentru a construi zaharuri. Acest proces se realizează datorită ATP și NADPH formate în reacția anterioară.

Reacții în fază întunecată

În primul rând, o moleculă de dioxid de carbon este combinată cu o moleculă de receptor de carbon numită RuBP, rezultând un compus instabil cu 6 carbon.

Imediat acest compus este împărțit în două molecule de carbon care primesc energie de la ATP și produc două molecule numite BPGA.

Apoi, un electron din NADPH este combinat cu fiecare dintre moleculele BPGA pentru a forma două molecule G3P.

Aceste molecule G3P vor fi utilizate pentru a crea glucoză. Unele molecule G3P vor fi, de asemenea, utilizate pentru a reumple și restaura RuBP, necesare pentru a continua ciclul.

Importanța fotosintezei

Fotosinteza este importantă deoarece produce hrană pentru plante și oxigen. Fără fotosinteză, nu ar fi posibil să consumăm multe fructe și legume necesare pentru dieta umană. De asemenea, multe animale consumate de oameni nu au putut supraviețui fără să se hrănească cu plante.

Pe de altă parte, oxigenul produs de plante este necesar pentru ca toată viața de pe Pământ, inclusiv oamenii, să supraviețuiască. Fotosinteza este, de asemenea, responsabilă pentru menținerea nivelului de oxigen și dioxid de carbon în atmosferă stabilă. Fără fotosinteză, viața pe Pământ nu ar fi posibilă.

Referințe

1. Deschide Stax. Prezentare generală a fotosintezei. (2012). Universitatea Rice. Recuperat de la: cnx.org.
2. Farabee, MJ. Fotosinteză. (2007). Comunitatea Muntelui EstrellaCollege. Recuperat din: 2.estrellamountain.edu.
3. „Photosynthesis” (2007). Enciclopedia McGraw Hill of Science and Technology, 10th ed. Vol. 13. Recuperat din: en.wikipedia.org.
4. Introducere la fotosinteză. (2016). Academia Khan. Recuperat de la: khanacademy.org.
5. „Procese ale luminii-dependente de reacții” (2016). BoundlessBiology. Recuperat de la: boundless.com.
6. Berg, JM, Tymoczko, JL și Stryer, L. (2002). „Accesoriipigmentefunnelenergetice centre de acțiune” Biochimie. Recuperat din: ncbi.nlm.nih.gov.
7. Koning, RE (1994) „Ciclul Calvin”. Recuperat din: plantphys.info.
8. Fotosinteza la plante. PhotosynthesisEducation. Recuperat din: photosynthesiseducation.com.
9. „Ce nu ar trebui să faci nici o fotosinteză?” Universitatea din California, Santa Barbara. Recuperat din: scienceline.ucsb.edu.