Fotosynteza w cytoplazmie: 7 faktów, które powinieneś wiedzieć

by

Rośliny wytwarzają tlen i energię na bazie cukru w ​​procesie zwanym fotosyntezą, który wykorzystuje światło słoneczne, wodę i CO2 . Zobaczmy więcej.

Fotosynteza zachodzi w chloroplastach w cytoplazmie. Chloroplast to podwójne błoniaste ciało ze złożonym wewnętrznym systemem błonowym zorganizowanym w spłaszczone worki lub tylakoidy.

U roślin wyższych głównym organem fotosyntezy są liście, chociaż młode pędy niektórych roślin zielnych również pełnią funkcję organu fotosyntezy.

Omówmy w tym artykule, czy fotosynteza występuje w cytoplazmie, dlaczego i jak zachodzi w cytoplazmie, jej klasyfikacje i wiele innych powiązanych faktów.

Czy fotosynteza zachodzi w cytoplazmie?

Fotosynteza to proces, w którym rośliny wychwytują fotony i przekształcają je w energię chemiczną zamkniętą w związku organicznym. Zobaczmy, czy występuje w cytoplazmie, czy nie.

Fotosynteza zachodzi w chloroplast wewnątrz cytoplazmy zielonych roślin. W ciągu dnia fotosyntezę przeprowadzają chloroplasty. Fotosyntetyczne komórki wykorzystują NADPH i ATP, bezpośrednie wyniki fotosyntezy, do wytwarzania różnych związków chemicznych.

Fotosynteza to jedyny naturalny proces, w którym w atmosferze uwalniany jest tlen do wykorzystania przez inny organizm.

Jaka część fotosyntezy zachodzi w cytoplazmie?

Proces fotosyntezy składa się z dwóch następujących po sobie serii reakcji – jasnej i ciemnej. Zobaczmy, jaka część fotosyntezy zachodzi w cytoplazmie.

Druga seria reakcji fotosyntezy, czyli reakcja ciemna lub reakcja Blackmana, ma miejsce w cytoplazmie. W tej reakcji wiązanie węgla następuje poprzez szereg etapów katalizowanych enzymami.

Fotosynteza C4
Fotosynteza z Wikipedia

Cząsteczki ATP i NADPH2 wytworzone w reakcji świetlnej dostarczają energii potrzebnej do wiązania CO2 i syntezy węglowodanów.

Dlaczego fotosynteza zachodzi w cytoplazmie?

Fotosynteza zachodzi w chloroplastach w cytoplazmie roślin zielonych i bakterii. Zobaczmy, dlaczego fotosynteza zachodzi w cytoplazmie.

Cytoplazma zawiera wszystkie niezbędne składniki, czyli enzymy oraz inne chemikalia i składniki odżywcze niezbędne do fotosyntezy. Poza tym strumieniowanie cytoplazmy jest niezbędne do optymalizacji fotosyntezy i dystrybucji składników odżywczych w komórce.

Jak zachodzi fotosynteza w cytoplazmie?

Fotosynteza jest zależną od światła reakcją oksydacyjno-redukcyjną, w której chlorofil utlenia wodę do O02 tworząc NADPH+ i ATP, który redukuje CO2 do węglowodanów. Zobaczmy więcej.

Proces fotosyntezy dzieli się na dwie fazy wymienione poniżej –

  • Reakcja Lighta lub Hilla
  • Ciemna reakcja lub reakcja Blackmana

Reakcja Light lub Hilla:

Reakcję świetlną lub reakcje fotochemiczne można badać w następujących głowicach:

  • Absorpcja energii świetlnej przez fotosystemy.
  • Fotoliza wody i wydzielanie O2.
  • Redukcja NADP i tworzenie NADPH2
  • Fotofosforylacja.

1. Absorpcja energii świetlnej przez fotosystemy:

W fotosyntezę zaangażowane są dwa fotosystemy. Funkcją dwóch fotosystemów jest wychwytywanie energii świetlnej i przekształcanie jej w energię chemiczną, czyli ATP.

2. Fotoliza wody i wydzielanie O2:

W tej fazie następuje rozszczepienie cząsteczek wody. Elektrony są następnie uwalniane, a tlen jest uwalniany w fotosystemie II (PS-II).

3. Redukcja NADP i tworzenie NADPH2:

Podobnie jak PS-II, fotosystem-I (PS-I) jest wzbudzany przez pochłanianie światła i utleniany. Przekazuje swój elektron do akceptorów elektronów, które z kolei ulegają redukcji. NADP jest redukowany do NADPH2 poprzez przyjmowanie elektronów z PS-1 i H+ uwalnianych podczas fotolizy wody.

4. Fotofosforylacja:

Proces powstawania ATP z ADP i Pi w obecności światła słonecznego w chloroplastach nazywa się fotofosforyzacją.

Ciemna reakcja lub reakcja Blackmana:

Cząsteczki ATP i NADPH2 wytwarzane w reakcji na światło dostarczają energii potrzebnej do wiązania CO2 i syntezy węglowodanów w ciemnej reakcji.

Poszczególne etapy reakcji w ciemności można opisać w poniższych krokach:

  • Wiązanie CO2 / Karboksylacja
  • Redukcja PGA
  • Synteza glukozy
  • Regeneracja RuBP

1. Wiązanie CO2 / Karboksylacja:

W pierwszej fazie CO02 jest akceptowany przez 5-węglowy związek, rybulozo-1,5-bisfosfatazę (RuBP), tworząc 6-węglowy związek pośredni. Ten związek pośredni następnie rozszczepił się w obecności wody na 2 cząsteczki kwasu fosfoglicerynowego (PGA).

2. Redukcja PGA:

PGA ulega natychmiastowej fosforylacji przez pobranie fosforanu z produktu ATP podczas lekkiej reakcji na kwas difosfoglicerynowy (DPGA). DPGA jest redukowany do aldehydu fosfoglicerynowego (PGAld) poprzez pobranie H2 z produktu NADPH2 w reakcji fotochemicznej.

3. Synteza glukozy:

Reakcje zachodzące w tej fazie są następujące:

  1. Jedna cząsteczka PGAld przekształcona w fosforan dihydroksyacetonu (DHAP)
  2. PGAld i DHAP kondensują do bisfosfatazy fruktozy (FBP).
  3. FBP poprzez defosforylację wytwarza monofosforan fruktozy (FMP)
  4. FMP przez zmianę izomeryczną przekształconą w monofosforan glukozy (GMP)
  5. GMP przez defosforylację jest przekształcany w glukozę

4. Regeneracja RuBP:

Do ciągłego funkcjonowania fotosyntezy muszą być regularne dostarczanie ATP, NADPH2 a także wystarczająca ilość RuBP, który jest głównym akceptorem CO2.

Gdzie w cytoplazmie zachodzi fotosynteza?

Fotosynteza na ogół zachodzi we wszystkich zielonych częściach ciała rośliny. Zobaczmy, gdzie dokładnie występuje w cytoplazmie.

Fotosynteza zachodzi w chloroplastach :- rodzaj plastydu obecnego w cytoplazmie. Ten plastyd zawiera DNA, RNA, chlorofil a, chlorofil b itp. Ten rodzaj plastydów jest obecny w zielonych częściach liści roślin.

Co robi cytoplazma w fotosyntezie?

Cytoplazma jest niezbędna dla większości reakcji zachodzących wewnątrz komórki. Zobaczmy szczegółowo rolę cytoplazmy w fotosyntezie.

Poniżej wymieniono rolę cytoplazmy w fotosyntezie.

  • Wszystkie wewnętrzne reakcje chemiczne zachodzą w cytoplazmie komórki.
  • Stanowi podstawę do funkcjonowania innych organelli w komórce.
  • Cytoplazma dostarcza składników odżywczych i enzymów niezbędne do zajścia fotosyntezy.
  • Dystrybucja chloroplastów dla optymalnej absorpcji światła dla fotosyntezy może być osiągnięta poprzez strumieniowanie cytoplazmatyczne.

Wnioski:

Chlorofil i inne pigmenty, które są wrażliwe na światło i pochłaniają energię słoneczną, znajdują się w cytoplazmie komórek fotosyntetycznych. Takie komórki mają zdolność przerabiania energii słonecznej na cząsteczki organiczne o wysokiej zawartości energii, takie jak glukoza, w obecności CO2. Dodatkowo, aby zasilić globalny obieg węgla, komórki te wytwarzają również duże ilości tlenu znajdującego się w ziemskiej atmosferze.

Przeczytaj także: