Fotosynteza - reakcje zależne od światła

1. Autotrofy czyli organizmy samożywne obejmują fotoautotrofy i chemoautotrofy.Do fotoautotrofów zaliczamy:
-rośliny zielone i niektóre protesty oraz sinice i nieliczne bakterie tzw. purpacerowe
Chemoautotrofami są niektóre bakterie wykorzystujące do asymilacji CO2 energię chemiczną wyzwoloną podczas określonych reakcji egzoergicznych.
2. Proces fotosyntezy przebiega w dwóch etapach:
-faza jasna (faza przemiany energii):
*jest bezpośrednio zależna od światła
*dochodzi w niej do wytworzenia tzw. siły asymilacyjnej umożliwiającej zachodzenie dalszych etapów
*ma miejsce pochłonięcie kwantów światła, naładowanie ATP i zredukowanie NADP do NADPH2
*zachodzi w błonach tylakoidów gran
12 H2O + energia świetlna + 18 ADP + 18 Pi + 12 NADP--> 12 NADPH2 + 18 ATP+ 6O2 produkt uboczny
- faza ciemna (faza przemiany substancji):
*zachodzi w stronie chloroplastów
*nie zależy bezpośrednio od światła
*asymilowany jest w niej dwutlenek węgla i powstają Produkty fotosyntezy czyli związki organiczne
6 CO2 + 12 NADPH2 + 18 ATP--> C6H12O6 + 6H2O + 18 ADP + 18 Pi + 12 NADP
3. Barwnikami aktywnymi fotosyntetycznie są chlorofile. Cząsteczka chlorofilu składa się z układu porfirynowego zawierającego Mg 2+ oraz z łańcucha fitolu. Do układu porfirynowego dołączony jest podstawnik CH3 (w chlorofilu a) lub podstawnik CHO (w chlorofilu b).
4. Chlorofile a i b pochłaniają promienie niebieskie i czerwone, karotenoidy niebieskie i zieolne.
5. Cząsteczki chlorofilu tworzą złożone fotosyntezy wbudowane w błony tylakoidów gran.
6. Fotosystemy to podstawowe jednostki czynnościowo-strukturalne fotosyntezy składające się z wielu cząsteczek barwników fotosyntetycznych zebranych w jedną wysoko uporządkowaną strukturę.
7. Zasada działania fotosystemów w czasie fosforylacji fotosyntetycznej.
8. H2O --> PS II --> PS I --> NADPH2
W zależności od losów wybitych z chlorofilu elektronów i w zależności od układu przenośników elektronowych wyróżniamy dwa typy fosforylacji fotosyntetycznej (fosforylacji):
*fosforylacja cykliczna (wybity z chlorofilu elektron wraca przez system przenośników na cząsteczkę chlorofilu, z którego został wbity, przechodząc na swój wyjściowy poziom energetyczny oddaje energię, która jest akumulatorem w ATP) w tym typie fosforylacja występuje cykliczny transport elektronów
*fosforylacja niecykliczna zachodzi podczas niecyklicznego transportu elektronów. Wybite z chlorofilu elektrony zostają przetransportowane na ADP w wytworzonej cząsteczce chlorofilu jest uzupełniona elektronami wybitymi z innej cząsteczki chlorofilu. Ta ostatni cząsteczka chlorofilu „wysysa” elektrony z wody powodując jej fotodysocjację.