4.2.2. Fotosintēze
Fotosintēze ir svarīgākais process dabā, jo gaismas enerģijas ietekmē no neorganiskajām vielām sintezējas organiskās vielas, ko paši augi un visi citi dzīvie organismi izmanto dzīvībai nepieciešamās enerģijas iegūšanai. Bez tam fotosintēzē izdalās skābeklis, ko visi aerobie organismi izmanto elpošanai. Fotosintēze nodrošina vielu apriti dabā un gāzu līdzsvaru atmosfērā.
Fotosintēzes norises vieta
Fotosintēze noris augu zaļajā daļā šūnu hloroplastos. Hloroplastus aptver divas
membrānas. Hloroplasti sastāv no šķidras stromas un ar membrānu klātām granām, ko veido tilakoīdu kaudzītes. Fotosintēzē izšķir gaismas reakcijas, kuras notiek tilakoīdos,
un tumsas reakcijas, kuras notiek stromā.
4. att. Hloroplasta uzbūve
http://www.well2 esley.edu/BiologyCourses/Plant/images/chloroplast
Summārais fotosintēzes vienādojums:
|
gaisma |
|
6CO2+ 6H2O → C6H12O6+ 6O2 |
|
hlorofils |
Fotosintēzei ir divas fāzes:
• gaismas fāze;
• tumsas fāze.
Fotosintēzes gaismas fāzē:
Gaismas fāze notiek hloroplastu tilakoīdu membrānās. Tur esošais pigments hlorofils, absorbē saules enerģiju un tāpēc molekulās esošie elektroni tiek aktivēti. Tas izraisa daudzpakāpju reakcijas, kuru rezultātā veidojas:
1. Molekulārais skābeklis un ūdeņraža joni. Skābeklis tiek izmantots pašu augu elpošanas procesā vai izdalās atmosfērā.
2. Ūdeņraža joni tiek izmantoti ATP sintēzē.
3. NADP, H un ATP molekulas, kas tiek izmantotas tumsas fāzē.
5. att.. Fotosintēzes gaismas un tumsas fāzes
http://www.brookscole.com/chemistry_dtemplates/student_resources/shared_resources Fotosintēzes tumsas fāzē:
Tumsas fāze notiek hloroplastu stromā. Tās sauc par tumsas reakcijām, jo notiek gan gaismā, gan arī tumsā. Šajā fāzē no ogļskābās gāzes enzīmi sintizē glikozi, aminoskābes vai lipīdus. Glikozi var izmantot cietes sintēzei vai transportēt uz citām šūnas daļām. Tumsas fāzi izpētījis zinātniek M. Kalvins, tāpēc tā ir nosaukta par Kalvina ciklu.