02 listopada 2020

Chemizm fotosyntezy, faza jasna i ciemna

Opracowanie: Danuta Matusiak
  • wielkość czcionki Zmniejsz czcionkę Zmniejsz czcionkę Powiększ czcionkę Powiększ czcionkę
  • PDF
  • Wydrukuj
  • Email

Fotosynteza jest procesem , podczas którego następuje synteza związków organicznych z dwutlenku węgla i wody. Charakterystyczna jest tylko dla organizmów roślinnych, w wyniku wykorzystania energii światła w specjalnie do tego przystosowanych organellach – chloroplastach. Fotosynteza składa się z dwóch oddzielnych, ale powiązanych ze sobą faz: fazy jasnej i fazy ciemnej. W fazie jasnej zachodzą reakcje fotochemiczne, czyli wymagające obecności światła, lokalizują się w błonach tylakoidów, czyli spłaszczonych pęcherzyków wewnątrz chloroplastów. W błonach tych występują barwniki fotosyntetyczne, tzw. chlorofile  oraz przenośniki elektronowe. Procesy zachodzące w tej fazie określane są jako fosforyzacja fotosyntetyczna . Foton światła padający na cząstkę chlorofilu wybija z niego elektron. Wraz z przechodzeniem ze stanu ujemnego na dodatni oddaje on energię, która wykorzystywana jest do przeniesienia protonów do wnętrza tylakoidów. Zjawisko to może zachodzić w sposób cykliczny lub niecykliczny. W sposobie cyklicznym produktem jest ATP – elektron przepływający przez łańcuch elektronów, pochodzi z chlorofilu i do niego wraca. W fosforyzacji niecyklicznej, tzw.” dziura  elektronowa” w chlorofilu uzupełniana jest elektronami pochodzącymi z rozpadu( fotolizy), czyli wody. Produkty powstałe w fazie jasnej nazywa się mianem siły asymilacyjnej, a produktem ubocznym tej fazy jest tlen.

Wyróżniamy kilka odmian chlorofilu:

  • Chlorofil a – najintensywniej pochłania światło czerwone i fioletowe
  • Chlorofil b – najintensywniej pochłania światło pomarańczowoczerwone i niebieskie
  • Chlorofil P- 700- najintensywniej pochłania światło purpurowe  

Druga faza fotosyntezy, tzw. ciemna zwana też cyklem Calvina, składa się z zespołu reakcji biochemicznych zlokalizowanych w stromie chloroplastów. Dwutlenek węgla zostaje  wbudowany w cząsteczki związków organicznych w czasie licznych reakcji, prowadzących do powstania cząstek triozy. Rośliny asymilujące CO2 w taki sposób, to rośliny typu C 3.

Wyróżniamy cztery fazy cyklu Calvina:

  1. Karboksylacji – proces ten polega na połączeniu CO2 do akceptora rybulozobisfosforanu w wyniku czego powstaje kwas 3- fosfoglicerynowy. Kwas ten jest pierwszym trwałym produktem tego procesu.
  2. Redukcji – w trakcie tego etapu dzięki sile asymilacyjnej redukowany jest kwas do aldehydu 3 – fosfoglicerynowego. Jest to związek trójwęglowy.
  3. Regeneracja- czyli odtworzenie cząstek rybulozobisfosforanu.
  4. Synteza – tj. produkcja cukrów i wielocukrów z aldehydu 3 – fosfoglicerynowego.

U gatunków roślin z obszarów o wysokiej temp. i intensywnym nasłonecznieniu faza ciemna przebiega inaczej. Ten typ roślin nazywa się C4. Rośliny te ze względu na funkcjonowanie mechanizmu podwójnej karboksylacji i specyficznym właściwością fizjologicznym w tym niskiemu foto oddychaniu charakteryzują się wyższą aktywnością fotosyntetyczną niż rośliny typu C3.

Literatura:

  1.  „Zarys fizjologii roślin” –Zenon Krzywański , Danuta Wójcik – Wojtkowiak
  2. Strona internetowa –„ Ściąga”
  3. Strona internetowa – „ Bryk.pl”

Opracowanie: Barbara Skrzypniak – główny doradca , PZDR nr.  7

Czytany 185 razy

Email Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie obsługi JavaScript.