Фотосинтез фотосинтез хлоропласт Преподаване и изследване Биохимия Емануел Яспард
1. Фотосинтеза: общо представяне
2. Поява и еволюция на фотосинтезата
в. Първична бактериална фотосинтеза
б. Развита фотосинтеза
3. Двете фази на фотосинтезата
5. Интернет връзки и библиографски справки
1. Фотосинтеза: общо представяне
Има 3 категории живи същества:
- хетеротрофни същества ("хетеро" - други и "трофей" - храна), които трябва да открият във външната среда редуцираните органични съединения, които им осигуряват източник на въглерод и енергия. Те използват ферментация или дишане.
- полуавтотрофни същества, способни да произвеждат енергия сами в изцяло минерален свят (за сметка на светлината или намалените минерални съединения), но все още изискващи органични съединения за снабдяването си с въглерод.
- автотрофни същества: напълно независими от останалата част на биосферата за тяхното снабдяване с въглерод и енергия. Те могат да се развият сами в изцяло минерален свят. Те са фотосинтетични и хемосинтетични същества.
Растенията синтезират органичните си вещества от прости молекули (CO2 + H2O) и светлинна енергия (слънце). Този процес се нарича фотосинтеза .
СО2 и водата се комбинират (реакция на редукция), за да образуват въглехидрати.
Двата основни въглеродни "резервоара" са атмосферният CO2 и въглеродът, съставен от живите същества.
Общата формула за фотосинтеза е: CO2 + H2O + hν (светлинна енергия) --------> (CH2O) + O2
Следователно растенията са фототрофни (автотрофни) организми, както и цианобактериите (синьо - зелени водорасли), водорасли, аваскуларни растения и съдови (висши) растения.
Фотосинтезата е физиологичен феномен от първостепенно значение, тъй като е от съществено значение за всички форми на живот на животните и хората.
Светлинната енергия се улавя от асимилиращи пигменти: хлорофили (от гръцки: "khloros" - зелен и "phullon" - лист). Хлорофилите се намират в хлоропластите на растителните клетки или в специализирани области на клетъчната мембрана на фотосинтетичните бактерии.
След това във всички организми въглехидратите се окисляват, за да реформират водата и CO2 по време на дишането. Част от енергията, съдържаща се във въглехидратите, се трансформира в химическа енергия под формата на молекула: АТФ.
Всички същества в биосферата зависят от тази трансформация на светлинната енергия в химическа енергия.
Фотосинтезата и дишането са балансирани в световен мащаб.
2. Поява и еволюция на фотосинтезата
в. Първична бактериална фотосинтеза
- пигментите, които улавят светлинна енергия (бактериохлорофил), образуват само 1 фотосистема (пигменти и протеини)
- източникът на електрони е редуцирано минерално съединение (пример: SH2)
Фотоорганотрофията на сярна пурпурна бактерия Rhodospirillum rubrum (фигура по-долу) се характеризира с 1 единична бактериохлорофилна фотосистема, която управлява циклична циркулация на електрони, делокализирани от уловените фотони.