Fotosyntéza v cytoplazmě: 7 faktů, které byste měli vědět

by

Rostliny vyrábějí energii na bázi kyslíku a cukru prostřednictvím procesu zvaného fotosyntéza, který využívá sluneční světlo, vodu a CO2. Podívejme se více.

Fotosyntéza probíhá v chloroplastu v cytoplazmě. Chloroplast je dvojité membránové těleso se složitým vnitřním membránovým systémem organizovaným do zploštělých váčků nebo thylakoidů.

U vyšších rostlin jsou listy hlavním fotosyntetickým orgánem, i když mladé stonky některých bylin působí také jako orgán fotosyntézy.

V tomto článku si proberme, zda k fotosyntéze dochází v cytoplazmě, proč a jak k ní dochází, její klasifikace a mnoho dalších souvisejících faktů.

Probíhá fotosyntéza v cytoplazmě?

Fotosyntéza je proces, při kterém rostliny zachycují fotony a přeměňují je na chemickou energii uzavřenou v organické sloučenině. Podívejme se, zda se vyskytuje v cytoplazmě nebo ne.

Fotosyntéza probíhá v chloroplast uvnitř cytoplazmy zelených rostlin. Během dne provádějí fotosyntézu chloroplasty. Fotosyntetické buňky využívají NADPH a ATP, přímé výsledky fotosyntézy, k výrobě různých chemických sloučenin.

Fotosyntéza je jediný přirozený proces, při kterém se v atmosféře uvolňuje kyslík, který může být využit jiným organismem.

Jaká část fotosyntézy probíhá v cytoplazmě?

Proces fotosyntézy se skládá ze dvou po sobě jdoucích řad reakcí – reakce světla a reakce ve tmě. Podívejme se, která část fotosyntézy probíhá v cytoplazmě.

Druhá série fotosyntetické reakce, kterou je temná reakce nebo Blackmanova reakce, probíhá v cytoplazmě. V této reakci dochází k fixaci uhlíku řadou enzymaticky katalyzovaných kroků.

C4 fotosyntéza
Fotosyntéza z Wikipedia

Molekuly ATP a NADPH2 produkované světelnou reakcí poskytují energii potřebnou k fixaci CO2 a k syntéze sacharidů.

Proč probíhá fotosyntéza v cytoplazmě?

Fotosyntéza probíhá v chloroplastech v cytoplazmě u zelených rostlin a bakterií. Podívejme se, proč dochází k fotosyntéze v cytoplazmě.

Cytoplazma obsahuje všechny základní složky, tedy enzymy a další chemikálie a živiny, které jsou potřebné pro fotosyntézu. Kromě toho je cytoplazmatický streaming nezbytný pro optimalizaci fotosyntézy a pro distribuci živin buňkou.

Jak probíhá fotosyntéza v cytoplazmě?

Fotosyntéza je na světle závislá oxidativní redukční reakce, při které chlorofyl oxiduje vodu na 02 za vzniku NADPH+ a ATP, který redukuje CO2 na sacharidy. Podívejme se více.

Proces fotosyntézy je rozdělen do dvou fází uvedených níže –

  • Light nebo Hillova reakce
  • Temná reakce nebo Blackmanova reakce

Light nebo Hillova reakce:

Světelnou reakci nebo fotochemické reakce lze studovat v následujících hlavách:

  • Absorpce světelné energie fotosystémy.
  • Fotolýza vody a vývoj O2.
  • Redukce NADP a tvorba NADPH2
  • Fotofosforylace.

1. Absorpce světelné energie fotosystémy:

Na fotosyntéze se podílejí dva fotosystémy. Funkcí těchto dvou fotosystémů je zachytit světelnou energii a přeměnit ji na chemickou energii, tj. ATP.

2. Fotolýza vody a vývoj O2:

V této fázi dochází ke štěpení molekul vody. Elektrony se poté uvolní a kyslík se uvolní na fotosystému II (PS-II).

3. Redukce NADP a tvorba NADPH2:

Stejně jako PS-II je fotosystém-I (PS-I) excitován absorbováním světla a oxiduje se. Přenáší svůj elektron na akceptory elektronů, které se zase redukují. NADP se redukuje na NADPH2 přijetím elektronů z PS-1 a H+ uvolněných během fotolýzy vody.

4. Fotofosforylace:

Proces tvorby ATP z ADP a Pi v přítomnosti slunečního světla v chloroplastech se nazývá fotofosforizace.

Temná reakce nebo Blackmanova reakce:

Molekuly ATP a NADPH2 produkované při reakci světla poskytují energii potřebnou k fixaci CO2 a k syntéze sacharidů v reakci ve tmě.

Různé kroky reakce ve tmě mohou být popsány v krocích uvedených níže:

  • Fixace CO2 / karboxylace
  • Redukce PGA
  • Syntéza glukózy
  • Regenerace RuBP

1. Fixace CO2 / karboxylace:

V první fázi je C02 přijímán 5-uhlíkovou sloučeninou, ribulóza-1,5-bisfosfatázou (RuBP) za vzniku 6-uhlíkového meziproduktu. Tato meziproduktová sloučenina se pak rozdělí v přítomnosti vody na 2 molekuly kyseliny fosfoglycerové (PGA).

2. Snížení PGA:

PGA je okamžitě fosforylován přijetím fosfátu z produkce ATP během světelné reakce na kyselinu difosfoglycerovou (DPGA). DPGA se redukuje na fosfoglyceraldehyd (PGALd) tím, že se z produkce NADPH2 při fotochemické reakci odebere H2.

3. Syntéza glukózy:

Reakce v této fázi jsou následující:

  1. Jedna molekula PGAld přeměněna na dihydroxyacetonfosfát (DHAP)
  2. PGAld a DHAP kondenzují na fruktózabisfosfatázu (FBP).
  3. FBP defosforylací produkuje monofosfát fruktózy (FMP)
  4. FMP izomerní změnou převedenou na monofosfát glukózy (GMP)
  5. GMP se defosforylací přeměňuje na glukózu

4. Regenerace RuBP:

Pro nepřetržité fungování fotosyntézy musí být pravidelný přísun ATP, NADPH2 a také dostatečné množství RuBP, který je primárním akceptorem CO2.

Kde v cytoplazmě probíhá fotosyntéza?

Fotosyntéza obecně probíhá ve všech zelených částech rostlinného těla. Podívejme se, kde přesně se vyskytuje uvnitř cytoplazmy.

Fotosyntéza probíhá v chloroplastech: druh plastidu přítomný v cytoplazmě. Tento plastid obsahuje DNA, RNA, chlorofyl a, chlorofyl b atd. Tento typ plastidů je přítomen v zelených částech listů rostlin.

Co dělá cytoplazma při fotosyntéze?

Cytoplazma je nezbytná pro většinu reakcí probíhajících uvnitř buňky. Podívejme se podrobně na roli cytoplazmy ve fotosyntéze.

Úloha cytoplazmy ve fotosyntéze je uvedena níže.

  • Všechny vnitřní chemické reakce probíhají v cytoplazmě buňky.
  • Nabízí základ pro fungování dalších organel v buňce.
  • Cytoplazma poskytuje živiny a enzymy nezbytné pro fotosyntézu.
  • Distribuce chloroplastů pro optimální absorpci světla pro fotosyntézu může být dosažena prostřednictvím cytoplazmatického proudění.

Závěr:

Chlorofyl a další pigmenty, které jsou citlivé na světlo a absorbují sluneční energii, se nacházejí v cytoplazmě fotosyntetických buněk. Takové články mají schopnost přepracovat sluneční energii na organické molekuly s vysokým obsahem energie, jako je glukóza, v přítomnosti CO2. Navíc, aby poháněly globální uhlíkový cyklus, tyto buňky také generují velké množství kyslíku, který se nachází v zemské atmosféře.

Také čtení: