שלב אפל של פוטוסינתזה

חמצן - המרכיב החשוב ביותר של הקיום של כל החיים על פני כדור הארץ. באופן מפתיע, את האלמנט הזה על פני כדור הארץ, למרות ריכוזו באוויר בהכרח מקטין פי כמה מדענים, הוא שולי vospolnimo. אפילו יותר מדהים ונראה כי הוא מסונתז מיותר מ המשאבים הזמינים - מים, אור השמש ופחמן דו חמצני. ומבצע את תהליך הצמח הנפלא הזה.

כמובן, אנחנו מדברים על פוטוסינתזה - יצירה מופלאה של הטבע. למרות העובדה כי מדענים ביסודיויות לומדים סוגיה זו, לחזור על השלבים של פוטוסינתזה במעבדה היום מציאותי.

תהליך זה יכול להיות מחולק לשני שלבים:

• אור-תלוי בתגובות של הפוטוסינתזה.
• שלב אפל של פוטוסינתזה.

כינוים הוא ברור למדי כי החלק הראשון של התהליך מתרחש האור, כלומר, בהשתתפות השמש. היא מתרחשת רק העלים הירוקים של צמחים, משום שהם מכילים כלורופלסטים - אלמנטים מיוחדים של ממברנות אשר סנתז ATP - מולקולות שבו האנרגיה מאוחסנת.

כשיש פוטוני אור שמש על העלים של צמחים המכילים כלורופיל מתרחשים המרת אנרגית שמש לאנרגיה של מולקולות ATP כבר שהוזכרו לעיל. יתר על כן, בשל חיסול של שני אטומי מימן ממולקולות מים (אשר מתרחשים גם באמצעות אור שמש) יצר מולקולת NADPH. פירוק של מולקולת מים הוא משולל שני אטומי מימן, היא נשארת עם החמצן החופשי, אשר נכנס לאווירה. לפיכך, את המוצרים של הפוטוסינתזה בשלב האור - הוא:

• חמצן;
• אנרגיה מולקולת ה- ATP;
• H2 אטום מימן NADP.

למרבה הפלא, ההיווצרות של חמצן בתהליך הזה היא לא המטרה הסופית. במקום זאת, היא תופעת לוואי. לאחר מכן מגיע השלב האפל של פוטוסינתזה או chemosynthesis, שהן ישירות מוצרים מעורבים של השלב הראשון. הבה נבחן את זה ביתר פירוט.

ואכן, מטרת התהליך היא לא ההיווצרות של חמצן. השלב האפל של הפוטוסינתזה מתרחש בחלק אחר של עלים - ב stroma הכלורופלסט שלה. עד סוף מפעל שלב אור מנהלת כמות מניות מרשימה של מולקולות אנרגיה - ATP ו NADP H2 ומכאן חלק אור כבר לא נחוץ. זוהי דרך מולקולות אלה מסונתזים אלמנטים אורגניים. זה הגיוני כי הבעיה של ATP מולקולת אנרגיה - אספקת אנרגיה לתהליכים של סינתזה, ואילו תפקידו של NADPH H2 - התאוששות.

בתחילת שלב זה, מולקולה הוא מתחמצן צמצום סוכן, לפי שני אטומי המימן להיעלם, כי הפלט נותן מולקולה טהורה של NADPH. במקביל, ATP נותן שאריות חומצה זרחתית, הופך ADP. שני תהליכים אלה מתרחשים בתוך המטריצה של הגיליון. המולקולות שהושגו חדש ואז לחזור סף העלים, אשר מאפשר לחזור על כל התהליך של שלב האור. עם זאת, זו אינה המפתח בתהליך הפוטוסינתזה, זיהינו רק מחזוריות ורצף של פעולות המתרחשות העלים.

התוצר הסופי של שלב זה הופך גלוקוז - תרכובת אורגנית, מיוחס סוכרים פשוטים. בפעם הראשונה תיאור מפורט של הסינתזה של מולקולה זה יכול מהלווין קלווין. נמצא כי הן המולקולות נחשבות כחלק שלב האור - אנרגיה והפחתת סוכן - מעורבים סינתזה. אלמנטים חשובים נוספים להרכבת סוכרים פשוטים הם 6 מולקולות של פחמן דו-חמצני (CO2), אטומי מימן 24 6 מולקולות של מים:

6SO2 + 24H + ATP C6H12O6 + 6N2O.

השלב האפל של פוטוסינתזה של צמחים חשוב כי בנוסף לגלוקוז בתקופה זו מייצרת מגוון רחב של חומצות אמינו, נוקלאוטידים, חומצות שומן וגליצרול.

פוטוסינתזה - תהליך טבעי ייחודי מאוד. זה לא רק הוא המפתח לשמור על רמה קבועה של חמצן באטמוספרת שכבת האוזון, אך גם הוא שלמות של הטבע כאשר האלמנטים נוצרים אורגני אורגני.