Reakcja niezależna od światła w fotosyntezie: co, jak, dlaczego i szczegółowe fakty

Mówi się, że fotosynteza jest metodą, dzięki której rośliny wytwarzają własne pożywienie przy użyciu słońca, wody i dwutlenku węgla.

Istnieje niepokojące miejsce zwane zrąbem i jest to miejsce, w którym w fotosyntezie zachodzi niezależna od światła reakcja ma miejsce. Ma wiele enzymów, które mogą współpracować z ATP, a także NADPH, aby utrwalić węgiel.

Większość form życia zależy od procesu fotosyntezy. Ta metoda jest realizowana przez rośliny, kilka rodzajów bakterii, algi, które pomagają w wychwytywaniu energii z promieni do wytwarzania tlenu, a następnie magazynowaniu energii chemicznej w postaci glukozy, która jest cukrem. Roślinożercy mają tendencję do zdobywania energii poprzez spożywanie roślin, a mięsożercy mają ją poprzez spożywanie roślinożerców.

W tym czasie rośliny pobierają dwutlenek węgla, a także wodę z gleby i powietrza. Będąc w środku komórki rośliny występuje utlenianie woda co oznacza, że ​​elektrony są tracone, a jednocześnie mówi się, że dwutlenek węgla zredukować się a następnie zdobywa elektrony. Dzięki temu woda zamienia się w tlen.

Dzięki przemianie wody w tlen dwutlenek węgla jest również przekształcany w glukozę. Roślina ma tendencję do uwolnij tlen ponownie w powietrzu, a następnie przechowuje resztę energii w cząsteczkach glukozy. Są chloroplasty wewnątrz komórka roślinna i są to małe organelle. Pomaga w magazynowaniu energii słonecznej. Wewnątrz tylakoidu znajdują się również membrany, które pomagają chloroplastowi.

W fotosyntezie zachodzi reakcja niezależna od światła, która nie potrzebuje światła, a zatem pigment nazywany jest chlorofil, nie odpowiada za to, ponieważ pomaga w pochłanianiu światła. W tym czasie chlorofil ma tendencję do pochłaniania energii z czerwone i niebieskie fale a następnie odbija również zielone fale, które sprawiają, że wygląda na zielono. Są oba niezależna od światła reakcja w fotosyntezie, a także światło zależne. 

Czym jest reakcja niezależna od światła w fotosyntezie?

Fotosynteza jest procesem powszechnym dla wszystkich roślin, a jednocześnie jest bardzo ważna, ponieważ pomaga w wytwarzaniu pożywienia i daje mu energię.

Istnieje wiele etapów tej metody, a zatem można ją podzielić na dwa kluczowe etapy, czyli niezależną od światła reakcję w fotosyntezie i fazę zależną od światła w fotosyntezie.

Reakcja zależna od światła zachodzi w tylakoidach i wymaga promieni słonecznych, dlatego nazywana jest reakcją zależną od światła w fotosyntezie. Chlorofil ma tendencję do pochłaniania energii z fal słonecznych w postaci światła i przekształcania jej w energię chemiczną w postaci cząsteczek NADHP i ATP.

Z drugiej strony nazywa się niezależną od światła reakcję w fotosyntezie Cykl Calvina i odbywa się w zrębie, który znajduje się pomiędzy błoną tylakoidów a błoną chloroplastu i nie potrzebuje światła i dlatego jest nazywany niezależna od światła reakcja w fotosyntezie. Podczas tej fazy energia z cząsteczek NADPH i ATP jest wykorzystywana do składania cząsteczek węglowodanów, takich jak glukoza z dwutlenku węgla.

Nie wszystkie ich formy są jednakowe dla fotosyntezy. Są kilka typów dostępnych fotosyntezy, które obejmują reakcję niezależną od światła w fotosyntezie, a także reakcję zależną wraz z C4 i C3 fotosynteza. Większość zakładów stosuje metodę C3. W czasie cyklu Calvina wytwarzają trzywęglowy produkt zwany kwasem 3 fosfoglicerynowym, który staje się glukozą.

Z drugiej strony, C4 wytwarza czteropierścieniowy produkt węglowy, który jest pośredni, a następnie pluje do dwutlenek węgla a także ponownie w trzypostaciowy związek w czasie cyklu Calvina. Najlepsze w C4 jest to, że wytwarza dobry poziom węgla, a następnie umożliwia rośliny do utrzymania w otoczeniu przy niewielkim wykorzystaniu wody lub światła. C3 ma być nazwany cyklem Calvina.

Gdzie w fotosyntezie zachodzi reakcja zależna od światła?

Chloroplast jest otoczony membraną typu podwójnego i ma zewnętrzną linię, a także membranę wewnętrzną. Odpowiada to mitochondriom.

Reakcja zależna od światła jest widoczna w tylakoidach. Reakcja zachodzi, gdy w błonach tylakoidów widoczne są barwniki chlorofilu, które pomagają w pozyskiwaniu energii ze słońca.

Motywem tej zależnej od światła reakcji jest zebranie dużej ilości energii z małżowiny, a następnie rozbicie jej na cząsteczki wody w celu wytworzenia NADPH i ATP. Cząsteczki mają tendencję do magazynowania energii i są one zużywane w niezależnej od światła reakcji w fotosyntezie. Chloroplasty to zielone pigmenty widoczne w chlorofilu.

Chloroplast to te, które pomagają w pochłanianiu światła słonecznego. Jest przechowywany w błony tylakoidów oraz w kompleksie białkowym zwanym fotosystemem 1 i fotosystemem 2. Seria reakcji zależnych od światła rozpoczyna się, gdy słońce uderza w cząsteczka chlorofilu i jest widoczne w fotosyntezie 2. Powoduje to wzbudzenie elektronu, a następnie opuszcza cząsteczkę chlorofilu.

Po opuszczeniu cząsteczki poruszają się one wzdłuż błony tylakoidów przez szereg białka nośnikowe który nazywa się łańcuchem transportu elektronów. W tym czasie fotosynteza 2 powoduje wyplucie cząsteczek wody, aby stracić elektron odzyskany a następnie wypełnia powstałą przez niego próżnię energetyczną. Ta metoda jest zużyta przez ludzi ale zawiodła w laboratoriach. Każda z cząsteczek wody ma tendencję do rozpadu na dwie cząsteczki wodoru i tylko jedną dla tlenu.

Tlen jest uwalniany jako produkt, który jest bezużyteczny, gdy jest składany w celu ponownego połączenia. Jony wodoru tworzą się w więcej koncentracji w świetle tylakoidów. Mają tendencję do przechodzenia przez enzym zwany syntazą ATP, a następnie ruch dostarcza energii to jest potrzebne, aby zebrać jedną trzecią fosforanu ADP w celu wytworzenia ATP. Energia ta jest potrzebna do tworzenia metod komórkowych, przy czym glukoza jest również rozbijana, aby później wytworzyć ATP po oddychaniu.

Gdzie zachodzi reakcja niezależna od światła?

Wewnętrzna część chloroplastu ma również inną membranę i jest błoną tylakoidową, która jest złożona w wielu formach połączona ze stosami dysków.

W zrębie zachodzi niezależna od światła reakcja w fotosyntezie. Ma wiele enzymów, które pomagają w pracy NADPH, a także ATP, a następnie ma węgiel związany z dwutlenkiem węgla w cząsteczkach, które zostaną wbudowane w glukozę.

Samym celem niezależnej od światła reakcji w fotosyntezie jest zebranie cząsteczek glukozy. Jest to część procesu wytwarzania żywności, która wymaga dwutlenku węgla dostarczanego roślinom przez powietrze. Rośliny uzyskują węgiel z CO2, a następnie wytwarzają bloki glukozy. Enzym w zrębie nazywany jest rubisco, który wiąże się z pięciowęglową cząsteczką RubP, łącząc się z cząsteczką dwutlenku węgla.

To ma tendencję do tworzenia molekuły sześciu węgli, która jest ponownie rozbijana na molekuły trzech węgli. Jest to część niezależnej od światła reakcji w fotosyntezie, która nazywana jest Mocowanie węglowe. Następnie nośniki energii przejmują reakcja zależna od światła za swój wkład. NADPH i ATP dzielą każdy z 3 fosfoglicerynian atom wodoru, a następnie wytwarza dwie cząsteczki prostego cukru zwanego G3P. Wreszcie cząsteczki są wykorzystywane do produkcji glukozy.

Ta część reakcji niezależnej od światła w fotosyntezie jest połączona z węglem i nazywana również jako redukcja. Cykl Calvina zużywa jednorazowo 6 cząsteczek dwutlenku węgla, co pokazuje, że powstaje 12 cząsteczek G3P. Mimo to istnieją tylko dwie cząsteczki, które są pozywane do tworzenia cząsteczki glukozy, a pozostałe uważa się za recyklingu z powrotem do RubP, aby ten cykl mógł działać ponownie.

Jak powstaje ATP w reakcjach świetlnych?

Mówi się, że metoda ta dopełnia się dzięki dwóm innym procesom w dziedzinie reakcji świetlnej, z których jeden wytwarza ATP, a drugi NADPH.

Białka mają tendencję do dyfundowania poza tylakoid za pośrednictwem syntazy ATP, która wytwarza ATP. Gdy elektron dociera do PSI, łączy chlorofil z unikalną parą, a następnie ponownie wzbudza go poprzez pochłanianie światła.

Elektrony mają tendencję do przenoszenia się w łańcuchu między dwoma rodzajami fotosyntezy, przy czym fotosynteza 1 służy do wytwarzania NADPH, a druga do wytwarzania ATP. W reakcji niezależnej od światła w fotosyntezie, a także drugiej, woda jest wypluwana, aby służyć elektronom, a następnie wydziela tlen w postaci produktu ubocznego ATP powstaje z ADP przez dodanie fosforanu.

Protony dyfundują ze światła tylakoidów przez enzym, syntaza ATP, wytwarzanie ATP w tym procesie. Gdy elektron osiągnie PSI, łączy się ze swoim chlorofilem w specjalną parę i ponownie wzbudza się przez absorpcję światła. Podczas procesu fotosyntezy, światło przenika komórkę i przechodzi do chloroplastu. Energia świetlna jest przechwytywana przez cząsteczki chlorofilu na stosach granalowych. Część energii świetlnej jest przekształcana w energię chemiczną.

Podczas tego procesu do cząsteczki dodawany jest fosforan, który powoduje tworzenie się ATP. W reakcjach świetlnych woda jest rozszczepiana, zapewniając źródło elektronów i wydzielając O2 jako produkt uboczny. Elektrony H+ z wody redukują NADP+ do NADPH. Reakcje świetlne generują również ATP z ADP poprzez dodanie fosforanu. Główną funkcją zależnych od światła reakcji fotosyntezy jest wytwarzanie cząsteczek ATP poprzez reakcje utleniania-redukcji i reakcje chemiosmozy w chloroplastach.

W jaki sposób ATP i NADPH są wykorzystywane w fotosyntezie?

W reakcjach światło słoneczne jest wykorzystywane jako energia i wykorzystuje wodę, która utlenia się, a następnie przekazuje elektrony do NADP, tworząc NADPH.

Mówiąc prościej, oba te elementy powstają w procesie zwanym łańcuchem transportu elektronów. W czasie reakcji świetlnych wykorzystywana jest woda, która wytwarza tlen. Odbywa się to w dzień, gdy słońce potrzebuje.

Część energii ze światła jest wykorzystywana do konwersji ADP na ATP. ATP i NADPH są następnie wytwarzane, a następnie wykorzystywane jako moc do produkcji cukru w ​​czasie cyklu Calvina. Zarówno ATP, jak i NADPH są wykonane razem. Fotosynteza odbywa się na dwoje etapy, które napędzają światło słoneczne do syntezy NADPH i ATP.

W procesie zwanym niecykliczną fotofosforylacją („standardowa” forma reakcji zależnych od światła), elektrony są usuwane z wody i przepuszczane przez PSII i PSI, zanim trafiają do NADPH. Proces ten wymaga dwukrotnego zaabsorbowania światła, raz w każdym fotosystemie, i wytwarza ATP. ATP może być używany do przechowywania energii dla przyszłych reakcji lub być pobierany, aby płacić za reakcje, gdy energia jest wymagana przez komórkę.

Zwierzęta gromadzą energię uzyskaną z rozkładu pokarmu jako ATP. Podobnie rośliny wychwytują i przechowują energię, którą czerpią ze światła podczas fotosyntezy w cząsteczkach ATP. NADPH jest nośnikiem elektronów, który przyjmuje parę wysokoenergetycznych elektronów i przenosi je, wraz z większością ich energii, na inną cząsteczkę. NADPH odgrywa dużą rolę w reakcji niezależnej od światła, gdy jest używany wraz z ATP do produkcji cukrów wysokoenergetycznych.

Rola ATP i NADPH w cyklu Calvina

Ich bardzo prostą funkcją krokową jest wytwarzanie elektronów, generowanie energii, a następnie tworzenie atomów wodoru w cyklu Calvina.

Mówi się, że ATP jest źródłem energii i podczas gdy NDPH może zredukować czynnik, który dodaje do energii świetlnej elektrony, które tworzą cukier. Cykl Calvina tworzy trzy cząsteczki węgla, a także G3P.

Dwie kluczowe role to współdziałanie fazy zależnej od światła i niezależna od światła reakcja w fotosyntezie, a także działanie jako źródło energii, aby energia została odebrana słońcu, aby reakcja niezależna od światła w fotosyntezie pomagała sobie zrobić jedzenie dla siebie. Niektórych Cykl Calvina potrzebuje ATP i innych potrzeb NADPH.

Ta reakcja jest katalizowana przez enzym rubisco. W drugim etapie sześć ATP i sześć NADPH jest używanych do przekształcenia sześciu cząsteczek 3-PGA w sześć cząsteczek cukru trójwęglowego (G3P). Ta reakcja jest uważana za redukcję, ponieważ NADPH musi przekazać swoje elektrony a półprodukt trójwęglowy zrobić G3P. Obie te cząsteczki nieść energię; w przypadku NADPH ma moc redukującą, która jest wykorzystywana do napędzania procesu tworzenia cząsteczek węglowodanów w reakcjach niezależnych od światła.

Przeczytaj także:

• Retikulum endoplazmatyczne w cytoplazmie
• Charakterystyka trylobita
• Cytoszkielet i protoplazma
• Jądro i jąderko
• Funkcja chloroplastu
• Przykłady bakterii denitryfikacyjnych
• Ściana komórkowa grzybów i ściana komórkowa roślin
• Typy demogąbki
• Enzymy i fotosynteza
• Przykłady biomów pustynnych 2