Fotosintezė

Fotosinteze vadinama įvairių organinių medžiagų gamyba (sintezė) organizmuose iš neorganinių medžiagų, naudojant saulės energiją, kuri priimama per šviesą sugeriantį pigmentą chlorofilą. Fotosintetinantys organizmai vadinami gamintojais (autotrofais).

Organinės medžiagos sintetinamos iš anglies dioksido ir vandens, o kaip šalutinis produktas išsiskiria deguonis. Šio proceso metu iš mažai energijos turinčių medžiagų – anglies dioksido ir vandens – sintetinamas daug energijos turintis angliavandenis gliukozė.

Saulės šviesa + 6CO₂ + 6H₂O ---> C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Fotosintezė vyksta tik tose ląstelėse, kuriose yra žalios plastidės – chloroplastai. Iš tokių ląstelių sudaryti lapai, todėl jie laikomi augalo fotosintezės organais.

Visas fotosintezės procesas susideda iš dviejų fazių:
Šviesos. Būtina šviesa, kuri sužadiną chlorofilą. Vyksta chloroplastų tilakoiduose. Tai šviesos energijos sugėrimo reakcijos.
Tamsos. Gali vykti ir be šviesos. Vyksta chloroplastų stromoje. Tai sintezės reakcijos.

Šviesos fazės eiga
Fotosintezės šviesos fazė prasideda apšvietus chloroplastą regima šviesa.
Tuomet vyksta tokie procesai:

skaidomas vanduo (fotolizė), todėl susidaro O₂, kuris vėliau pašalinamas pro žioteles dujų pavidalu;

susidaro atominis vandenilis - vandenilio jonai sąveikauja su specialiu nukleotidu NADP+, kuris virsta redukuotu NADPH. Šis junginys keliauja į tamsos fazės reakcijų grandinę;

ATP sintezė - sintetinama ATP, ji ir bus naudojama tamsos fazės reakcijoms.

Taigi šviesos fazėja susidaro O₂, ATP ir NADPH.

Tamsos fazės eiga
Tilakoide susidariusios ATP ir NADPH molekulės patenka į stromą ir naudojamos CO₂ redukuoti.
Vyksta angliavandenių sintezė, kurios metu naudojamas CO₂ ir dalyvauja daugybė fermentų. Pagaminama C₆H₁₂O_6.
Šioje fazėje vykstančios reakcijos vadinamos bendru pavadinimu - Kalvino ciklas.

Taigi tamsos fazėje susidaro gliukozė, kuri gali būti paversta kitais angliavandeniais.


Fotosintezės aktyvumas priklauso nuo:

apšvietimo intensyvumo,

CO₂ kiekio,

oro temperatūros,

dregmės,

mikroelementų.

Fotosintezės reikšmė

Vykstant fotosintezei, naudojamas atmosferoje esantis CO₂ (kuris sukelia šiltnamio efektą) ir išskiriamas O_2.

Deguonis jungiasi su visais cheminiais elementais, išskyrus inertines dujas, ir sudaro labai daug cheminių junginių. Todėl jo apytaka biosferoje labai sudėtinga.

Deguonies junginių yra vandenyje, uolienose, humuse, gyvuose organizmuose. O₂ apytaka biosferoje vyksta tarp atmosferos ir gyvų organizmų.

Deguonis naudojamas organizmų kvėpavimui, mineralų oksidacijoje ir degimo reakcijose.

Posted in: Ląstelė