Fotosünteesi, reaktsioonide, protsesside, valemite, funktsioonide ja näidete määratlus
Definitsioon Fotosüntees
Fotosüntees on protsess, mille käigus valmistatakse orgaanilistest ühenditest kõrge energiaga toidumolekule mis on lihtsam, seda teevad autotroofid, st taimed, kes saavad ise toitu valmistada üksi. Fotosünteesi võib tõlgendada ka kui biokeemilist protsessi, mille taimed viivad läbi energia (toitainete) tootmiseks valguse energia abil.
Fotosüntees on taimede, vetikate ja vetikate biokeemiline protsess toidu või energeetiliste ainete, nimelt glükoosi moodustamiseks. on vaja mitut tüüpi baktereid, mis kasutavad toitaineid, süsinikdioksiidi ning vett ja valgusenergiat päike. Peaaegu kõik elusolendid sõltuvad fotosünteesis tekkivast energiast. Fotosünteesi tagajärjel on elu maa peal hädavajalik. Fotosünteesi arvele kuulub ka suurema osa hapniku tootmine Maa atmosfääris. Organismid, mis toodavad energiat fotosünteesi teelfotod tähenduses valgus) nimetatakse fototroofideks. Fotosüntees on üks süsiniku omastamise viis, kuna fotosünteesis seondub (fikseeritakse) CO2-st koosnev vaba süsinik suhkrutesse kui energiasalvestusmolekulidesse. Teine viis, kuidas organismid süsiniku omastavad, on kemosüntees, mille teostavad mitmed väävlibakterid.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Peamised tegurid, mis määravad fotosünteesi määra bioloogias
Ajalugu Fotosüntees
Kuigi fotosünteesis on veel samme, millest pole veel aru saadud, on fotosünteesi üldised võrrandid teada juba 1800. aastatest. 1600 - ndate aastate alguses oli arst ja keemik, flaamlane Jan van Helmont (nüüd osa Flandrist) Belgia) viis läbi eksperimendi, et välja selgitada, millised tegurid põhjustavad taimede massi aja jooksul suurenemist aeg. Uuringute põhjal jõudis Helmont järeldusele, et taimede mass suureneb ainult veevarustuse tõttu. Kuid 1727. aastal püstitas inglise botaanik Stephen Hales hüpoteesi, et mängus peavad olema muud tegurid kui vesi. Ta pakkus, et osa taimset toitu pärineb atmosfäärist ja valgus on seotud teatud protsessidega. Sel ajal ei olnud teada, et õhk sisaldab erinevaid gaase.
1771. aastal avastas inglise keemik ja vaimulik Joseph Priestley, et millal ta sulgeb põleva küünla ümberpööratud purgiga, leek kustub enne, kui küünal otsa saab põlenud. Hiljem avastas ta, et kui ta paneks hiire küünlaga ümberpööratud purki, lämmataks hiir. Kahe katse põhjal jõudis Priestley järeldusele, et küünla leek oli purgis oleva õhu "purustanud" ja põhjustanud roti surma. Seejärel näitas ta, et vaha poolt "kahjustatud" õhku suudavad taimed "taastada". Samuti näitas ta, et hiired suudavad ellu jääda suletud purgis, kui selles on taimi.
1778. aastal kordas Austria kuningarst Jan Ingenhousz Priestley katset. Ta näitas, et päikesevalgus mõjutab taimi, et nad saaksid "taastada" "kahjustatud" õhu. Ta avastas ka, et taimed pimendavad õhku ka, nii et ta kõndis minema soovitage võimaliku mürgituse vältimiseks taimed öösel majast eemaldada okupandid. Lõpuks, 1782. aastal näitas prantsuse preester Jean Senebier, et "taastatud" ja "kahjustav" õhk on taimede poolt fotosünteesis imendunud süsinikdioksiid. Varsti pärast seda õnnestus Theodore de Saussure'il demonstreerida seost Stephen Hale'i hüpoteesi ja õhu "taastumise" katsete vahel. Ta leidis, et taimemassi suurenemine ei tulene mitte ainult süsinikdioksiidi imendumisest, vaid ka vee lisamisest. Katsete seeria abil õnnestus teadlastel lõpuks kirjeldada toitu (näiteks glükoosi) tootva fotosünteesi üldvõrrandit.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Fotosünteesi protsess ja fotosünteesi määra määravad tegurid vastavalt bioloogiateadustele
4 fotosünteetilist seadet
On mitmeid fotosünteetilisi seadmeid, mis hõlmavad järgmist:
Pigment
Fotosünteesi käigus ei saa toimuda igas rakus, vaid ainult fotosünteetilisi pigmente sisaldavates rakkudes. Rakud, millel pole fotosünteesivaid pigmente, ei suuda fotosünteesi protsessi läbi viia. Jan Ingenhouszi eksperimendis on näha, et valguse intensiivsus mõjutab taimede fotosünteesi kiirust. See võib juhtuda iga valgusspektri poolt toodetud energia erinevuse tõttu. Lisaks energiaerinevusele on veel üks erinevus, mis muudab lehtede võime neelata neid erinevaid valgusspektreid. Erinevus lehtede erinevates valgusspektrites neeldumisvõimes on tingitud lehekoes sisalduvatest erinevat tüüpi pigmentidest.
Fotosünteesi protsess ei saa toimuda igas rakus, vaid ainult fotosünteetilisi pigmente sisaldavates rakkudes. Rakud, millel puuduvad fotosünteesivad pigmendid, ei suuda fotosünteesi protsessi läbi viia. Jan Ingenhouszi eksperimendis on näha, et valguse intensiivsus mõjutab taimede fotosünteesi kiirust. See võib juhtuda iga valgusspektri poolt toodetud energia erinevuse tõttu. Lisaks energia erinevusele on veel üks tegur, mis muudab, lehtede võime neelata neid erinevaid valgusspekreid.
Lehtede võime absorbeerida erinevaid valgusspektreid tuleneb erinevatest lehekoes sisalduvatest pigmentidest. Lehe sees on mesofüll, mis koosneb käsnkudest ja tarakudest. Mõlemas koes on kloroplastid, mis sisaldavad rohelist pigmenti klorofülli. See pigment on üks fotosünteetilistest pigmentidest, millel on oluline roll päikeseenergia neelamisel.
Kloroplast
Kloroplasti leidub taime kõigis rohelistes osades, sealhulgas vartes ja ebaküpsetes viljades. Kloroplastid sisaldavad klorofülli pigmenti, mis mängib rolli fotosünteesi protsessis. Kloroplastidel on kettataoline kuju, mille ruum on strooma. Strooma katab kaks membraanikihti. Stroomaalset membraani nimetatakse tilakoidiks, milles membraanide vahel on tühikud, mida nimetatakse lokuliteks.
Stroomas on ka virnastatud lamellid, moodustades grana (graanulite rühmad). Graanulid koosnevad tilakoidmembraanist, mis on valgusreaktsioonide koht, ja tilakoidruumist, mis on tilakoidmembraanide vaheline ruum.
Kui granum viilutatakse, leitakse mitu komponenti, näiteks valk, klorofüll a, klorofüll b, karotenoidid ja lipiidid. Kokkuvõttes sisaldab stroom valke, ensüüme, DNA, RNA, suhkrufosfaati, ribosoome, vitamiine ja metalliioone nagu mangaan (Mn), raud (Fe) ja hõbe (Cu). Tülakoidmembraanis leidub fotosünteesivaid pigmente. Samal ajal toimub valgusenergia muundamine keemiliseks energiaks tilakoidides koos stroomas tekkinud glükoosi kujul oleva lõppsaadusega. Klorofüll ise on tegelikult vaid osa fotosünteesi aparaadist, mida nimetatakse fotosüsteemiks.
Kloroplasti leidub taime kõigis rohelistes osades, sealhulgas vartes ja ebaküpsetes viljades. Kloroplast sisaldab pigmentklorofülli, mis mängib rolli fotosünteesi protsessis. Kloroplastidel on kettataoline kuju, mille tühikutega nimetatakse strooma. Strooma katab kaks membraanikihti. Stroomaalset membraani nimetatakse tilakoidiks, milles membraanide vahel on tühikud, mida nimetatakse lokuliteks. Stroomas on ka virnastatud lamellid, moodustades grana "granum klastrid". Graanulid koosnevad tilakoidmembraanist, mis on valgusreaktsioonide koht, ja tilakoidruumist, mis on tilakoidmembraanide vaheline ruum.
Fotosüntees vetikates ja bakterites
Vetikad ulatuvad mitmerakulistest vetikatest nagu vetikad kuni mikroskoopiliste vetikateni, mis koosnevad ainult ühest rakust. Kuigi vetikatel ei ole nii keerukat struktuuri kui maismaataimedel, toimub fotosüntees mõlemal samal viisil. Lihtsalt kuna vetikate kloroplastides on erinevat tüüpi pigmente, on neelatava valguse lainepikkused mitmekesisemad. Kõik vetikad toodavad hapnikku ja enamik neist on autotroofid. Ainult väike osa on heterotroofid, mis tähendab, et need sõltuvad teiste organismide toodetud materjalist.
Fotosüsteem on üksus, mis on võimeline püüdma päikesevalguse energiat, mis koosneb klorofüllist A, antennikompleksist ja elektronaktseptorist. Kloroplastides on mitut tüüpi klorofülli ja muid pigmente, nagu heleroheline klorofüll A, tumeroheline klorofüll B ja kollasest kuni oranžiks värvuv karoteen. Need pigmendid koonduvad tilakoidmembraanis ja moodustavad pigmendikomplekti, millel on fotosünteesis oluline roll.
See fotosüsteem jaguneb kaheks:
- Fotosüsteem I
Nimelt teostab valgusenergia neeldumist valguse suhtes tundlik klorofüll A lainepikkusega 700 nm, nii et klorofülli A nimetatakse ka P700. P700 abil saadud energia kantakse üle antennikompleksist. - Fotosüsteem II
Valgusenergia neeldumist teostab klorofüll A, mis on tundlik lainepikkusele 680 nm, nii et seda nimetatakse P680-ks. Oksüdeeritud P680 on tugevam oksüdeerija kui P700. Suurema redokspotentsiaali korral on veemolekulidest elektronide saamiseks piisavalt negatiivseid elektrone.
Nähtav valgus
Nähtavat valgust kui meile kõige paremini tuntud elektromagnetkiirgust saab määratleda kui seda osa elektromagnetlainete spektrist, mida inimsilm tuvastab. Nähtava valguse lainepikkus varieerub sõltuvalt selle värvist. Kuigi optilisel spektril ei ole ühe ja teise värvi vahel selget piiri, on siin spektri värvide ligikaudsed piirid:
Lilla: 380–450 nm, sinine: 450–500 nm, roheline: 500–550 nm, kollane: 550–600 nm, oranž: 600–650 nm, punane: 650–750 nm
Fotosünteetilised membraanid ja organellid
Valgud, mis koguvad valgust fotosünteesi jaoks, on varustatud rakumembraanidega. Lihtsaim meetod on bakterites, kus neid valke hoitakse plasmamembraanis.
Kuid selle membraani saab tihedalt kokku panna silindrilisteks lehtedeks, mida nimetatakse tülakoidideks, või koondada vesiikuliteks, mida nimetatakse intratsütoplasmaatiliseks membraaniks. See struktuur võib täita suure osa raku sisemusest, andes membraanile suure pinna ja suurendades seeläbi valguse hulka, mida bakterid neelavad.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Fotosüntees - määratlus, katse, protsess, tegur, valgus
Fotosünteesi mõjutavad tegurid
Fotosünteesi mõjutavad tegurid
-
Valgustugevus
Fotosünteesi kiirus on maksimaalne, kui valgust on palju. -
Süsinikdioksiidi kontsentratsioon
Mida rohkem on õhus süsihappegaasi, seda rohkem materjale saavad taimed fotosünteesi teostamiseks kasutada. -
Temperatuur
Ensüümid, mis toimivad fotosünteesi protsessis, saavad töötada ainult optimaalsel temperatuuril. Üldiselt suureneb fotosünteesi kiirus temperatuuri tõustes kuni ensüümi taluvuspiirini. -
Veesisaldus
Veepuudus või põud põhjustavad stomaatide sulgemist, pärssides süsinikdioksiidi imendumist, vähendades seeläbi fotosünteesi kiirust. -
Fotosünteesi sisu (fotosünteesi tulemus)
Kui fotosünteesi, näiteks süsivesikute tase väheneb, suureneb fotosünteesi kiirus. Kui fotosünteesi tase suureneb või isegi küllastub, väheneb fotosünteesi kiirus. -
Kasvuetapp
Uuringud näitavad, et idanevates taimedes on fotosünteesi kiirus palju suurem kui küpsetes taimedes. Põhjuseks võib olla see, et idanevad taimed vajavad kasvamiseks rohkem energiat ja toitu.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Fotosüntees: reaktsioonid, näited, funktsioonid ja mõjutegurid
Fotosünteesi funktsioon
- Fotosünteesi põhiülesanne on toota taimede peamiseks energiaallikaks glükoosi, selle glükoosi olemasolul moodustab energiaallikas ka rasva ja valgu. Nüüd saavad need ained inimestele ja loomadele toiduallikaks, seetõttu on fotosünteesi protsess meie elus väga oluline.
- Fotosünteesiprotsess võib õhku puhastada. Õhku puhastatakse süsinikdioksiidi neelamisel ja hapniku tootmisel. Nii kuuleme sageli puude istutamisest keskkonna puhastamiseks, sest seal toimub fotosünteesiprotsess, mille kohaselt võivad puud olla kasulikud meie õhu puhastamiseks.
- Taimede fotosünteesivõime nende eluajal muudab ülejäänud taimejäänused mulda mattunuks. Hunnik taimi muudab pika aja jooksul kivisöeks, mis on tänapäevases elus tooraine ja energiaallikas.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Kuningriigi Plantae omaduste selgitus bioloogias
Fotosünteesi heledad ja tumedad reaktsioonid
Fotosünteesi protsess jaguneb kaheks, nimelt valgusreaktsioonideks ja tumedateks reaktsioonideks. Kloroplastis tülakoidplaadil toimuvad valgusreaktsioonid toimivad ATP ja NADPH energia tootmise protsessina, mida kasutatakse pimedatesse reaktsioonidesse sisenemiseks ja nende rakuvajaduste jaoks.
Siis tume reaktsioon, mis toimub stroomas. Kerge reaktsioon läbi Calvin-Benson-Basshami tsükli tekitab glükoosi, sahharoosi ja tärklist (tärklist), mis CO2 (süsiniku fikseerimine).
Valgusreaktsioon: valgust sõltuv reaktsioon
Valgusreaktsioonid fotosünteesi käigus toimuvad tülakoidmembraanis. Tülakoidmembraani sees on luumen ja tülakoidmembraani välisküljel on stroom, kus toimuvad valgusreaktsioonid. Tülakoidmembraan sisaldab terviklikku membraanivalkude kompleksi, mis toimib valgusreaktsioonide katalüüsimisel. Tülakoidmembraanis on 4 tüüpi valgukomplekse, nimelt fotosüsteem II, tsütokroom b6f kompleks, I fotosüsteemi ja ATP süntetaas. Need 4 liiki valke töötavad koos taimedele vajaliku ATP ja NADPH tootmiseks.
Kaks fotosüsteemi, nimelt I ja II fotosüsteem, mängivad rolli päikeseenergia või footonite neeldumisel klorofüllipigmentide kaudu. Valgusreaktsioon algab II fotosüsteemi reageerimisel. Kui II fotosüsteemi reaktsioonikeskuses olev klorofüllipigment neelab footoneid, on selle molekuli elektronidel kõrge energia, mis põhjustab ebastabiilsust ja seejärel See põhjustab redoksahelreaktsiooni, kus elektronid liiguvad kõrgema energiataseme molekulist madalama energiatasemega molekuliks energia. Seda protsessi nimetatakse elektronide transpordiahelaks. Elektronid "voolavad" II fotosüsteemist tsütokroomi b6f I fotosüsteemi. I fotosüsteemis saab elektron taas energiat footonist (valgusenergia). Lõplik elektronide aktseptor on NADP. Hapniku fotosünteesi reaktsioonis on esimene elektronaktseptor vesi (fotolüüs), mis toodab jääkainena hapnikku. Kui hapnikuvaba fotosünteesi käigus kasutatakse mitmesuguseid elektronaktseptoreid.
Fotosünteesi kergetes reaktsioonides töötavad tsütokroomid ja ATP süntetaas koos ATP tootmiseks. Seda fotosünteesi valguse reaktsiooni protsessi nimetatakse fotofosforüülimiseks, mis toimub kahel viisil: tsükliline ja mittetsükliline. Mittetsüklilises fotofosforüleerimisel kasutab tsütokroom b6f valk fotosüsteemi II elektronide energiat stroomas prootonite pumpamiseks valendikuni. Tülakoidmembraani mööda kulgev prootonigradient loob prootoni-liikumapaneva jõu, mida ATP süntetaas kasutab ATP valmistamiseks. Kui tsüklilises fotofosforüülimises kasutab tsütokroom b6f valk I ja II fotosüsteemis olevate elektronide energiat, et tekitada rohkem ATP-d ja peatada NADPH tootmine. Tsükliline fotofosforüülimine on hädavajalik ATP loomisel ja NADPH õiges vahekorras hoidmisel, et hoida valgusreaktsioone ja fotosünteesi. Hapniku fotosünteesi valgusreaktsioonide reaktsiooni võrrand on järgmine:
2H2O + 2NADP ++ 3ADP + 3Pi → O2 + 2NADPH + 3ATP
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Kuningriigi Animalia materjal
Hele reaktsioon Mitsükliline fotofosforüülimine
Valgusreaktsiooni fotosünteesi protsess: mittetsükliline fotofosforüülimine - ülaltoodud pildi põhjal olete Kas saate aru, kuidas kulgeb valgusreaktsioonide protsess fosforüülitud hapniku fotosünteesis? mittetsükliline. Esimene samm on valguse olemasolu, mis "tabas" klorofülli a sisaldavat II fotosüsteemi, mis on võimeline neelama valgust lainepikkusega 680 nanomeetrit (sellest ka nimi p680).
Siis vesi "puruneb" ja vabastab vesiniku ja hapniku ioone ning 2 elektroni. Seejärel on elektronid ergastatud või nende energia suureneb nii, et tekib redoksahel. Elektronid transporditakse elektrontranspordiahela abil, alustades Ph-st (feofütiin) plastoquinooni (Qa), seejärel elektronid reaktsioonis Plastokinoon (Qb) transpordib valguse edasi tsütokroom bf kompleksi ja lõpuks elektronid I fotosüsteemi, mis sisaldab P700.
Sa pead seda teadma Ph, Q, Qbja tsütokroom bf on elektronikandja. Elektroonitranspordiprotsessis on ATP tootmiseks energiat II fotosüsteemi II fotosüsteemi ülekandmisel.
Lisaks sellele kogevad fotosünteesi käigus mittetsüklilise fosforüülimise valgusreaktsioon kaks P700 fotosüsteemi II kompleksi jõudvat elektrit energia kasvu, nii et tekib taas elektronide transportimise rida, alustades A0-st, mis on klorofülli vorm, mis toimib elektronide juhina, A1-ni, mis on fülokinoon. Seejärel toimetatakse elektronid raua-väävli valkude kompleksi ja seejärel ferredoksiini (ferredoksiin). Kuni lõpuks viimase elektronkarjääri poole, milleks on NADP+. NADP tõttu+ saada elektroniülekanne, siis moodustub NADPH. Järgmine on keemilise reaktsiooni valem, mis toimub lõplikus elektronitranspordiprotsessis NADPH moodustamiseks.
Fd (vähendatud) + NADP ++ 2H + → 2Fd (oksüdeerunud) + NADPH + H +
Teate, mida teevad rohelised taimed, kui neil on liiga palju või liiga palju NADH-i, kuid ATP-d pole piisavalt? Vastus on tsükliline fotofosforüülimisprotsess fotosünteesi valgusreaktsioonides. Elektronide voog fotosünteesi protsessis tsüklilise fotofosforüülimise valgusreaktsioonides toimub ka kloroplastide sisaldavates taimedes. Selles protsessis toodetakse ainult ATP-d, mitte hapnikku ega NADPH-d. Selles tsüklilises fotofosforüülimisvalgusreaktsioonis toimub ainult I fotosüsteem.
Kui P700 ergastab elektrone, kannab neid elektrontranspordiahel, kuid nad ei jõua NADP-ni+, kui elektronid jõuavad ferredoksiinini, kanduvad nad tsütokroomkompleksi bf. Seejärel moodustuvad elektronide plastotsüaniini ülekandmise protsessis ATP ADP ja Pi abil. Plastotsüaniini kandjast pöörduvad elektronid tagasi P700-ni+(Oksüdeeritud P700). Seda reaktsiooni nimetatakse tsükliliseks fotofosforüülimiseks, mis toimib ATP tootmisel ADP-st ja anorgaanilisest fosfaadist prootonpumba protsessiga, mis toimub mööda tülakoidmembraani.
Kõigil fotosünteesi teostavatel rakkudel, sealhulgas fotosünteesivatel bakterirakkudel, on ainult I fotosüsteem (siiani teada) kõrgemaid taimi, vetikaid ja tsüanobaktereid, mis sisaldavad mõlemat fotosüsteemi (I ja II).
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Kuningriigi seened / seened
Tume reaktsioon (Calvin-Bensoni tsükkel)
Tume reaktsioon (Calvin-Bensoni tsükkel) | Fotosüntees - stroomas tekivad tumedad reaktsioonid. Nimetatakse pimedaks reaktsiooniks, kuna see ei nõua protsessis valgusenergiat, kuid kasutab CO muundamiseks energiat ATP-d ja NADPH-d elektronide allikana2 süsivesikuteks (Ärge saage valesti aru, kui tume reaktsioon toimub pimedas, tume reaktsioon fotosünteesi protsessis toimub päeva jooksul enamikus taimedes (nii C3, C4 kui ka CAM taimedes, kuigi CAM-is on sisenemisprotsessis erinevusi CO2 st pimedas / öösel.
Fotosüntees vastutab NADPH ja ATP valmistamise eest ning Calvin Benson-Bassham (CBB) tsükkel kasutab neid kõrge energiaga molekule (ATP) glütseraldehüüd-3-fosfaadi (G-3-P) tootmiseks. Lisaks saab G-3-P-d heksoosisuhkrute sünteesimiseks, mis on heterotroofsete organismide peamised toitained.
Fotosüntees: tumeda reaktsiooni I etapp
Pimedas reaktsioonis CBB tsükli esimene etapp sarnaneb pentoosfosfaadi (PPP) raja isomeerimisetapiga. Selles reaktsioonis kasutatud ensüüm on punane (vt ülaltoodud pilti). Ensüüm rubisco (lühend lühendist ribuloosbisfosfaatkarboksülaas) katalüüsib ribuloos-1,5-bisfosfaadi karboksüülimisreaktsiooni kahes reaktsioonis. Esiteks peab ribuloos-1-5-bisfosfaat fosforüülima ensüüm fosforibulooskinaas. Selle karboksüülimisprotsessi tulemused on kaks 3-fosfoglütseraadi (3-fosfoglütseraadi) molekuli.
Fotosüntees: tumeda reaktsiooni teine etapp
Calvin Bensoni tumedate reaktsioonide tsükli teine etapp on sarnane glükoneogeneesi ühe reaktsiooniga.
- 3-fosfoglütseraat (3-fosfoglütseraat) fosforüülitakse ensüümi fosfoglütseraadi kinaasi abil, moodustades 1,3-bisfosfoglütseraadi.
- Lisaks redutseeritakse 1,3-bisfosfoglütseraati NADPH abil, et saada NADP + ja glütseraldehüüd-3-fosfaat. (Glütseraldehüüd-3-fosfaat), kasutades ensüümi glütseraldehüüd-3-fosfaatdehüdrogenaas (glütseraldehüüd-3-fosfaatdehüdrogenaas). Iga 6 glütseraldehüüd-3-fosfaadi molekuli viiakse (eksporditakse) taimerakkude tsütoplasmasse kasutamiseks glükoosisünteesis ja radadel. muu ainevahetus.
Fotosüntees: pimeda reaktsiooni kolmas etapp
Calvin-Benson-Bassham pimedas reaktsioonitsüklis on 3. etapp ribuloosi (ribuloosi) regenereerimine. See etapp on mõnevõrra sarnane pentoosfosfaadi raja ühe etapiga.
- Seejärel muundatakse olemasolev glütseraldehüüd-3-fosfaat trioosfosfaadi isomeraasi (trioosfosfaadi isomeraas) abil tagasi dihüdroksüatsetoonfosfaadiks (dihüdroksüatsetoonfosfaat / DHAP).
- Seejärel muundatakse dihüdroksüatsetoonfosfaat aldolaasi ja fruktoosbisfosfataasi (fruktoosbisfosfataas) abil fruktoos-6-fosfaadiks (fruktoos-6-fosfaat) (F-6-P). Aldolaas kondenseerib kaks DHAP molekuli, moodustades fruktoos-1,6-bisfosfaadi molekuli. Seejärel muundatakse fruktoos-1,6-bisfosfaat fruktoos-bisfosfaadiga fruktoos-6-fosfaadiks (F-6-P). Seejärel saab F-6-P muuta suhkruks kahe ensümaatilise raja kaudu, nimelt fosfoglükoisomeraasi ja glükoos-6-fosfataasi abil.
- Dihüdroksüatsetooni võib kombineerida ka erütroos-4-fosfaadiga, moodustades sedoheptuloos-1,7-bisfosfaadi (Sedoheptuloos-1,7-bisfosfaat / SBP). Seda reaktsiooni katalüüsib ka ensüüm aldolaas.
- Seejärel defosforüülitakse SBP sedoheptulaasbisfosfataasi abil, moodustades sedoheptulaas-7-fosfaadi (S7P).
- Ensüümide Transketolaas ja Transaldolaas kokkupanemisreaktsioonil moodustati ksüluloos-5
- Fosfaat (Xelulosa-5-fosfaat / X5P) ja Riboos-5-fosfaat (Riboos-5-fosfaat / R5P).
- Lõpuks isomeeritakse selles pimedas reaktsioonis X5P ja R5P ensüümide fosfopentoosi epimeraas ja fosfopentoosi isomeraas abil. ribuloos-5-fosfaadi (ribuloos-5-fosfaat) tootmiseks, mis võib seejärel korrata Calvin-Benson-Bassham tsüklit.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Taimne koematerjal
Fotosünteesi reaktsiooni valem
-
Fotosünteetilised reaktsioonid on:
6CO2 + 6H2O ——-> C6H12O6 + 6O2
Selles reaktsioonis on redoksrakendus, nimelt:
=> Oksüdeerumine
Elemendis Hapnik (O) muutub oksüdatsiooniaste -2-st 0-ni.
=> Vähendamine
Elemendis süsinik (C) muutub oksüdatsiooniaste +4-st 0-ni. -
Raua roostetamisel:
Roostetamise (korrosiooni) korral oksüdeeritakse metall, hapnik (õhk) aga väheneb.
Raudrooste keemiline valem on Fe2O3. xH2O => pruunikaspunane.
Korrosioon on elektrokeemiline protsess. Raua korrosioonis toimib rauda teatud osa anoodina, kus raud oksüdeerub.
Fe (s) --–> Fe2 + (aq) + 2e ………….. E = + 0,44 V
O2 (g) + 2H2O (l) + 4e ——–> 4OH- ……………. E = + 0,40 V
Anoodis moodustunud raud (II) ioon oksüdeeritakse seejärel raud (III) iooniks, mis moodustab seejärel hüdreeritud oksiidühendi Fe2O3. xH2O, mis on rauarooste. -
Patarei toitel:
Anood: Zn ——> Zn2 + + 2e
Katood: 2MnO2 + 2NH4 + + 2e ——> Mn2O3 + 2NH3 + H2O
————————————–…
Zn + 2NH4 + + 2MnO2——-> Zn2 + + Mn2O3 + 2NH3 + H2O
Redoksreaktsioon selles reaktsioonis on:
- => Oksüdeerumine:
Zn anoodi juures läheb Zn oksüdatsiooniaste 0-st +2-ni. - => Vähendamine:
Mn katoodi juures läheb Mn oksüdatsiooniaste vahemikku +4 kuni +3.
Põlemisreaktsioonides (nt põlev satay)
Toidu oksüdeerimine rakkudes
Metallimaagi sulatamine
Kullaplaat
Aku
Karbiidist õhupallide valmistamine
KAHJU VETTÖÖTLEMINE (Reovesi)
=> reovee puhastamisel on 3 etappi: esmane, sekundaarne ja tertsiaarne. Võtan need sammud ükshaaval kokku ...
- ESIMENE ETAPP
=> vees lahustumatute jäätmete eraldamiseks, mis toimub filtreerimise ja settimisega. - TEINE ETAPP
=> vabaneda BHT-st selle oksüdeerimise teel. - TERTIER LAVA
=> järelejäänud prügi eemaldamiseks.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Herbitsiidi määratlus ja näited
Fotosünteesi näited
Seeneelu tsükkel
Seeni saab nende hüüfide struktuuri ja eoste moodustumise põhjal klassifitseerida madala taseme ja kõrgema järgu seenteks. Madalatel seentel ei ole tavaliselt hüüfidel vaheseinu (aseptilised hüüfid), välja arvatud juhul, kui hüüfid moodustavad paljunemisorganid, ja spoorikotis (sporangium) moodustuvad aseksuaalsed eosed.
Maapealsete seente (maapealsed seened) klassifitseerimine toimub seksuaalse paljunemise mustrit arvesse võttes. Mandri seentes on kolm phylat, mis on järgmised:
- Zygomycota, mis moodustavad sügospoorid.
- Ascomycota, mis moodustavad ascopora.
- Basidiomycota, mis moodustab basidiosporoose.
Kuid paljud hallitusseened ei näita oma mittesugulist paljunemisfaasi, mistõttu neid ei rühmitata ühte neist füülidest. Alternatiivina kuulub see seente rühm ebatäiuslike seente hulka, mis kuuluvad perekonda Deuteromycota. Varjupaik on kunstlik takson (kunstlik takson), mis ei põhine tegelikul iseloomul ja loodi ainult selliste seente majutamiseks, mille sugulise paljunemise faas pole veel teada.
- Zygomycota
See perekond tekitab sporangiosporosid aseksuaalsete eostena, mis moodustuvad sporangiumkotis. Seksuaalsed eosed (sügospoorid) moodustuvad seksuaalse paljunemise teel, hõlmates kahte sobivat hüüfi, nimelt hüüfe (+) ja hüüfi (-). Näiteks Rhizopus oryzae.
Sugulise paljunemise protsess algab hüüfide (+) ja hüüfide (-) kohtumisest. Need kaks hüüfi moodustavad gametangia struktuuri, mis sisaldab palju tuuma. Gametangia eraldub hüüfidest vaheseinte moodustumise kaudu. Gametangia rakud sulanduvad läbi plasmogamia, mis põhjustab kahe gametangia plasma liitumise.
Ülaltoodud sündmusele järgneb vastavate haploidsete tuumade sulandumine (karüogaamia), moodustades diploidse tuumaga sügoot. Sügoot moodustab zygospore kotis, mida nimetatakse zygosporangiumiks. Kott võib sisaldada rohkem kui ühte sigospoori. Meioos tekib siis, kui sügosporad moodustavad idusid.
-
Ascomycota
Seksuaalset paljunemist iseloomustab ascospoore sisaldavate ja viljakehas (ascocarp) leiduvate ascus-kottide moodustumine. Vegetatiivsed rakud või seenehüüfid on heterokairoot (erineva laenguga tuumad) või homokairoot (sama laenguga tuumad). Vastavad rakud või hüüfid, askogoonium (emane) ja anteriidiad (isane) kohtuvad ja sulanduvad (plasmogamia, millele järgneb karüogaamia), moodustades asgotkoti, mis sisaldab sügoot. Sügoot läbib meioosi ja sellele järgneb mitoos, moodustades 8 askorporatsiooni või selle mitmekordse osa.
Näiteks pärmis Saccharomyces cerevisiae, mis moodustab palja ascuse, või Aspergillus nidulans, mis moodustab ascuse kleistotesiumis.
-
Basidiomycota
Basidiomycota esindavad sageli makroskoopilised seened, mida tavaliselt nimetatakse seenteks. Näiteks söödav seen (Volvariella volvaceae), kõrvaseen (Auricularia auricula) või austerservik (Pleurotus ostreatus).
Seksuaalne paljunemine algab kahe vastava homokarüootse hüüfi kohtumise ja sulandumisega plasmogaamiasündmused), moodustamaks kahe tuumaga (dikarüootsed) rakkude sektsiooni, mis erinevad laengu poolest (heterokairot). Dikarüootsetest rakkudest moodustub sekundaarne seeneniidistik, millel on vastav heterokairoodi tuum.
Dikarüootsete tuumadega sekundaarne seeneniidistik areneb viljakeha (basidiokarp) moodustamiseks. Dikarüootsed tuumarakud jagunevad mitoosi abil, moodustades reproduktiivse struktuuri (basiidium). Aja jooksul sulanduvad dikarüootsed tuumad (karüogaamia), moodustades diploidse tuumaga sügoot. Lisaks sellele läbib diploidne tuum meioosi protsessi, muutudes haploidseks, mis on pakitud basidiosporidesse.
