CHEMIZM FOTOSYNTEZY
Istotą procesu fotosyntezy jest redukcja węgla odbywająca się stopniowo
6CO2 + 6H2O energia słon. chloroplasyà C6H12O6 + 6 O2
Na proces fotosyntezy składają się dwie fazy:
- świetlna
- ciemna
Faza świetlna ( lewa strona równania ) przebiega w systemie lamlarnym ciałka zieleni i polega na fotodysocjacji H2O. Cząsteczka H2O pod wpływem energi świtlnej i chlorofilu zostaje rozbita do H i grupy OH. Wcześniej energia świtlna zamieniana się na chemiczną. Aby fotodysocjacja zasła muszą być:
- chlorofil
- przenośniki elektronów
Chlorofil „a” tworzy w ehloroplasatch dwie oddzielne formy mające różne właściwości widmowe:
- krótkofalowe posiadające maximum absorcji w promieniowaniu jasnoczerwonym
- długofalowe posiadające maximum absorcji w promieniowaniu ciemnoczerwonym
Obie formy są w postaci dwóch oddzielnych zespołów barwników oznaczonych symbolami PS I ( pigment system jeden ) i PS II :
- system PS I składa się z długofalowej formy chlorofliu, tworzy w chloroplaście kompleksy białkowe, bierze udział w fosforylacji cyklicznej i za nią odpowiada
- system PS II zawiera formę krótkofalową, chlorofil „a” oraz chlorofil „b” i karotenoidy, związany jest z fosfolizą ( rozbiciem ) H2O, NADP
Przenośniki elektronów:
- ferodoksyna – białko zawierające Fe i S
- plastocjanina – białko zawierające Cu
- plastochina – związek zbudowany z rdzenia aromatycznego i bocznego łańcucha, podobny do witaminy K
- cytochromy – białka zawierające Fe
- flauproteid
Z tego wynika, że barwniki i przenośniki tworzą ciąg umożliwijający transport elektronów, który zachodzi dzięki energii chemicznej
W zależności od układów przenoszących energię wyróżnia się :
- fosforylację fotosyntetyczną niecykliczną ( faza jasna )
- fosforylację fotosyntetyczną cykliczną ( faza ciemna )
Przebieg fosforylacji niecyklicznej:
- system barwników PS I pochłania fotony światła ciemnoczerwonego;
- pochłonięty foton oddaje swoją energię jednemu z elektronów, który pobudzony - zostaje wytrącony z systemu PS I i w tym miejscu powstaje luka, która
A z niej na nukleotyd NADP ( fosforan dwunukleotydu nikotyno-amino-adeninowego )
- H z H2O zostaje skierowany też na NADP, którego cząsteczka ulega redukcji; NADP+ + 2e- + 2H+ à NADPH2 – to pierwsza siła asymilacyjna
- OH z H2O rozpada się do tlenu, wody i dwóch cząsteczek elektronu, przy czym uwolniony tlen wydalnoy jest na zewnątrz, jako produkt uboczny
- elektrony zostają akierowane na system barwników PS II, skąd zostają następnie wybite ( wytrącone ) pod wpływem pochłoniętych fotonów światła jasno czerwonego
- wybite elektrony przepływają przez łańcuch pośredników spowrotem na sytsem PS I i w ten sposób tam wypełniają dziury
- po pochłonięciu fotony elektryczne zostają znów wybyte z PS I uwalnia się energia umożliwiająca przyłączenie fosforu nieorganicznego do ADP ( adenozyno-dwufosforowy ) i powstaje ATP ( adnezynotrójfosforowy ) które jest drugą siłą asymilacyjną do asymilacji energii
PODSUMOWANIE
Istotą fosforylacji jest uwolnienie dwóch sił asymilacyjnych: NADPH2 – nośnika wodory i drugiej siły ( połączenie nieorganicznego fosforu z ADP ) – nośnika energii. Może dojść do odłączenia fosforu d ATP – powstaje ADP i energia wykorzystywana do syntezu do syntezy węglowodorów w fazie ciemnej
© Copyright by Marcin Radoń Tekst: Dorota Miśta
LEKCJA NR 1
maniekchomikuj