Světle nezávislá reakce ve fotosyntéze: co, jak, proč a podrobná fakta

O fotosyntéze se říká, že je to metoda, kterou si rostliny vytvářejí vlastní potravu pomocí slunce, vody a oxidu uhličitého.

Existuje dotčené místo zvané stroma a je to místo, kde probíhá fotosyntéza nezávislá na světle koná se. Má mnoho enzymů, které mohou spolupracovat s ATP a také NADPH, aby fixovaly uhlík.

Většina forem života závisí na procesu fotosyntézy. Tato metoda je prováděna rostlinami, několika druhy bakterií, řasami, které pomáhají při zachycování energie z paprsků k výrobě kyslíku a poté k ukládání chemické energie ve formě glukózy, což je cukr. Býložravci mají tendenci získávat energii konzumací rostlin a masožravci ji mají pojídáním býložravců.

V této době mají rostliny tendenci přijímat oxid uhličitý a také vodu z půdy a vzduchu. Zatímco uvnitř buněk rostliny, dochází k oxidaci voda což znamená, že se ztratí elektrony a zároveň se říká, že oxid uhličitý snížit sami sebe a pak získá elektrony. Díky tomu se voda přeměňuje na kyslík.

Při přeměně vody na kyslík se oxid uhličitý také přeměňuje na glukózu. Rostlina má tendenci uvolněte kyslík opět ve vzduchu a zbytek energie pak uloží do molekul glukózy. Existují chloroplasty uvnitř rostlinná buňka a jsou to malé organely. Pomáhá při ukládání energie ze slunce. Uvnitř tylakoidu jsou také membrány, které pomáhají chloroplastům.

Při fotosyntéze dochází k reakci nezávislé na světle, která nepotřebuje světlo, a proto je pigment nazýván jako chlorofyl, není za to zodpovědný, protože pomáhá při pohlcování světla. V této době má chlorofyl tendenci absorbovat energii z červené a modré vlny a pak také odráží zelené vlny, takže vypadá zeleně. Jsou oba reakce nezávislá na světle ve fotosyntéze a také na světle. 

Co je to na světle nezávislá reakce ve fotosyntéze?

Fotosyntéza je společný proces pro všechny rostliny a zároveň je životně důležitá, protože pomáhá při výrobě potravy a dodává jí energii.

Na zadní straně této metody je mnoho kroků, a proto ji lze rozdělit na dva životně důležité kroky, kterými jsou na světle nezávislá reakce ve fotosyntéze a fáze závislá na světle ve fotosyntéze.

Reakce, která je závislá na světle, probíhá v thylakoidu a potřebuje sluneční paprsky, proto se nazývá světlem závislá reakce ve fotosyntéze. Chlorofyl má tendenci absorbovat energii ze slunečních vln jako světlo a předávat ji do chemické energie ve formě molekul NADHP a ATP.

Na druhé straně se nazývá světlo nezávislá reakce ve fotosyntéze Calvinův cyklus a odehrává se ve stromatu, které je mezi membránou thylakoidů a membránou chloroplastu a nepotřebuje světlo, a proto se nazývá reakce nezávislá na světle ve fotosyntéze. Během této fáze se energie z molekul NADPH a ATP používá k sestavení molekul sacharidů, jako je glukóza, z oxidu uhličitého.

Ne všechny jejich formy jsou pro fotosyntézu vytvořeny tak, aby byly rovnocenné. Existují několik typů dostupných fotosyntéz, které zahrnují na světle nezávislou reakci ve fotosyntéze a také závislou spolu s C4 a C3 fotosyntéza. Většina rostlin využívá metodu C3. V době Calvinova cyklu vytvářejí tříuhlíkový produkt nazývaný 3-fosfoglycerová kyselina, který se stává glukózou.

Na druhé straně, C4 vytváří čtyřkruhový uhlíkový produkt, který je meziproduktem a pak plive do oxid uhličitý a také znovu do tří formové sloučeniny v době Calvinova cyklu. Nejlepší na C4 je, že dokáže vytvořit dobrou úroveň karbonu a pak to umožňuje rostliny k udržení v okolí bez velkého využití vody nebo světla. C3 má být nazýván jako Calvinův cyklus.

Kde při fotosyntéze probíhá reakce závislá na světle?

Chloroplast je obklopen membránou, která je typu dvojitá a má vnější linii a také vnitřní membránu. To je stejné jako u mitochondrií.

Reakce závislá na světle je pozorována u thylakoidů. Reakce probíhá, zatímco pigmenty chlorofylu jsou vidět uvnitř membrán thylakoidů, které pomáhají při získávání energie ze slunce.

Motivem této reakce závislé na světle je shromáždit velké množství energie z šedohnědé barvy a následně ji rozložit na molekuly vody za vzniku NADPH a ATP. Molekuly mají tendenci ukládat energii a ta se spotřebovává na světle nezávislou reakci při fotosyntéze. Chloroplasty jsou pigmenty, které jsou zelené a jsou vidět v chlorofylu.

Chloroplasty jsou ty, které pomáhají absorbovat světlo ze slunce. Uchovává se v membrány thylakoidů a v proteinovém komplexu, který se nazývá fotosystém 1 a fotosystém 2. Série reakcí, které jsou závislé na světle, začíná, když slunce dopadne na molekula chlorofylu a je vidět při fotosyntéze 2. Tím se elektron vzruší a pak opustí molekulu chlorofylu.

Po opuštění molekuly je vidět, jak cestují podél membrány thylakoidů přes řadu nosné proteiny který se nazývá elektronový transportní řetězec. V tomto okamžiku fotosyntéza 2 přiměje molekuly vody vyplivnout, aby se ztratily elektron získal zpět a poté zaplní energetické vakuum, které je jím vytvořeno. Tato metoda se používá lidmi ale v laboratořích selhal. Každá z molekul vody má tendenci se rozpadat na dvě molekuly vodíku a pouze jednu na kyslík.

Kyslík se uvolňuje jako produkt, který je k ničemu, když se znovu spojuje. Ionty vodíku jsou tvořeny v více soustředění v lumen thylakoidů. Mají tendenci procházet přes enzym nazývaný ATP syntáza a poté se pohybují dodává energii to je potřeba k doplnění třetiny ADP fosfátu k výrobě ATP. Tato energie je potřebná pro metody tvorby buněk, přičemž se také glukóza rozkládá na ATP později po dýchání.

Kde probíhá reakce nezávislá na světle?

Vnitřní část chloroplastu má také další membránu a je to thylakoidní membrána, která je složená v mnoha formách a je spojena se stohy disků.

Na světle nezávislá reakce při fotosyntéze probíhá uvnitř stromatu. Má mnoho enzymů, které pomáhají při práci NADPH a také ATP, a pak má uhlík fixovaný z oxidu uhličitého v molekulách, které se mají zabudovat do glukózy.

Samotným cílem na světle nezávislé reakce při fotosyntéze je shromáždit molekuly glukózy. Jedná se o součást procesu výroby potravin, který potřebuje oxid uhličitý, který je rostlinám dodáván vzduchem. Rostliny získávají uhlík z CO2 a poté vytvářejí glukózové bloky. Enzym ve stromatu se nazývá rubisco, který se váže na molekulu s pěti uhlíky RubP a spojuje se s molekulou oxidu uhličitého.

To má tendenci vytvořit molekulu o šesti atomech uhlíku, která se znovu rozbije na molekuly tří atomů uhlíku. Toto je část na světle nezávislé reakce ve fotosyntéze, která se nazývá být uhlíková fixace. Poté přebírají nositelé energie reakce závislá na světle za svůj příspěvek. NADPH a ATP sdílejí každý ze 3 fosfoglycerátů jeden atom vodíku a pak tvoří dvě molekuly jednoduchého cukru zvaného G3P. Nakonec se molekuly použijí k výrobě glukózy.

Tato část na světle nezávislé reakce ve fotosyntéze je zažalována za uhlík a také nazývána jako snížení. Calvinův cyklus využívá 6 molekul oxidu uhličitého najednou a to ukazuje, že existuje 12 molekul G3P, který je vyroben. Navzdory tomu existují pouze dvě molekuly, které jsou žalovány k vytvoření molekuly glukózy, a o zbývajících se říká, že jsou recyklovat zpět na RubP, aby tento cyklus mohl znovu běžet.

Jak vzniká ATP při světelných reakcích?

Říká se, že metoda sama dokončuje dva další procesy v oblasti světelné reakce, přičemž jeden vytváří ATP a druhý NADPH.

Proteiny mají tendenci difundovat mimo tylakoid prostřednictvím ATP syntázy, která vytváří ATP. Jakmile elektron dosáhne PSI, spojí chlorofyl s jedinečným párem a poté jej znovu excituje absorbováním světla.

Elektrony mají tendenci se přenášet v řetězci mezi dvěma typy fotosyntézy, přičemž fotosyntéza 1 slouží k výrobě NADPH a poté druhá vytváří ATP. Při fotosyntéze nezávislé na světle a i té druhé se voda plive, aby posloužila elektronům a následně se uvolnil kyslík ve formě vedlejšího produktu ATP se vyrábí z ADP přidáním fosfátu.

Protony difundují z lumen thylakoidu prostřednictvím enzymu, ATP syntáza, produkovat ATP v procesu. Jakmile elektron dosáhne PSI, spojí svůj chlorofyl se speciálním párem a znovu se vzruší absorpcí světla. Během procesu fotosyntézy, světlo proniká buňky a přechází do chloroplastu. Světelná energie je zachycena molekulami chlorofylu na hromadách zrn. Část světelné energie se přemění na chemickou energii.

Během tohoto procesu se k molekule přidá fosfát, který způsobí tvorbu ATP. Při světelných reakcích se voda štěpí, poskytuje zdroj elektronů a uvolňuje O2 jako vedlejší produkt. Elektrony H+ z vody redukují NADP+ na NADPH. Světelné reakce také generují ATP z ADP přidáním fosfátu. Hlavní funkcí reakcí fotosyntézy závislých na světle je produkce molekul ATP prostřednictvím oxidačně-redukčních reakcí a chemiosmózní reakce v chloroplastech.

Jak se ATP a NADPH používají ve fotosyntéze?

Při reakcích je sluneční světlo využito jako energie a využívá se k tomu, že voda oxiduje a poté předává elektrony NADP, čímž vzniká NADPH.

Jednoduše řečeno, oba jsou vyrobeny procesem nazývaným jako řetězec přenosu elektronů. V době světelných reakcí se využívá voda a tvoří kyslík. To se děje ve dne, jak potřebuje slunce.

Část energie ze světla se používá k přeměně ADP na ATP. ATP a NADPH jsou vyrobeny následně a následně žalovány jako síla, aby se cukr vyrobil v době Calvinova cyklu. Jak ATP, tak NADPH jsou vyráběny společně. Fotosyntéza probíhá ve dvou fáze, která pohání sluneční světlo k syntéze NADPH a ATP.

V procesu zvaném necyklická fotofosforylace ("standardní" forma reakcí závislých na světle) jsou elektrony odstraněny z vody a procházejí PSII a PSI, než skončí v NADPH. Tento proces vyžaduje, aby světlo bylo absorbováno dvakrát, jednou v každém fotosystému, a vytváří ATP. ATP může být použit k ukládání energie pro budoucí reakce nebo může být odebrán k platbě za reakce, když buňka potřebuje energii.

Zvířata ukládají energii získanou rozkladem potravy jako ATP. Podobně rostliny zachycují a ukládají energii, kterou získávají ze světla během fotosyntézy, v molekulách ATP. NADPH je elektronový nosič, který přijímá pár vysokoenergetických elektronů a přenáší je spolu s většinou jejich energie do jiné molekuly. NADPH hraje velkou roli v reakci nezávislé na světle, když se používá spolu s ATP k produkci cukrů s vysokou energií.

Role ATP a NADPH v Calvinově cyklu

Jejich velmi jednoduchou krokovou funkcí je vytvářet elektrony, generovat energii a pak také vytvářet atomy vodíku v Calvinově cyklu.

Říká se, že ATP je zdrojem energie a zatímco NDPH redukuje činidlo, které přidává elektrony ke světelné energii, vytváří cukr. Calvinův cyklus tvoří tři molekuly uhlíku a také G3P.

Dvě životně důležité role spočívá v tom, aby fáze závislá na světle a reakce při fotosyntéze nezávislá na světle fungovaly společně a také fungovaly jako zdroj energie, aby byla energie odebírána slunci, aby si na světle nezávislá reakce při fotosyntéze pomohla sama sebe. dělat jídlo pro sebe. Některé z Calvinův cyklus potřebuje ATP a další potřeby NADPH.

Tato reakce je katalyzována enzymem rubisco. Ve druhé fázi se šest ATP a šest NADPH použije k přeměně šesti molekul 3-PGA na šest molekul tříuhlíkového cukru (G3P). Tato reakce je považována za redukci, protože NADPH musí darovat své elektrony a tříuhlíkový meziprodukt vytvořit G3P. Obě tyto molekuly nést energii; v případě NADPH má redukční sílu, která se používá k podpoře procesu tvorby molekul sacharidů v reakcích nezávislých na světle.

Také čtení:

• Endoplazmatické retikulum v cytoplazmě
• Vlastnosti trilobita
• Cytoskelet a protoplazma
• Jádro a jadérko
• Funkce chloroplastu
• Příklady denitrifikačních bakterií
• Buněčná stěna hub a buněčná stěna rostlin
• Typy demohub
• Enzymy a fotosyntéza
• Příklady pouštního biomu 2