Photosynthesis - ito ay isang hanay ng mga proseso para sa synthesis ng mga organikong compound mula sa mga inorganic dahil sa conversion ng liwanag na enerhiya sa enerhiya ng mga bono ng kemikal. Ang mga berdeng halaman ay nabibilang sa mga phototrophic na organismo, ilang mga prokaryotes - cyanobacteria, purple at green sulfur bacteria, mga flagellates ng halaman.
Ang pananaliksik sa proseso ng photosynthesis ay nagsimula noong ikalawang kalahati ng ika-18 siglo. Mahalagang pagtuklas na ginawa ng pambihirang siyentipikong Ruso na si K. A. Timiryazev, na nagpatunay sa doktrina ng cosmic na papel ng mga berdeng halaman. Ang mga halaman ay sumisipsip ng mga sinag ng araw at nagko-convert ng liwanag na enerhiya sa enerhiya ng mga kemikal na bono ng mga organikong compound na na-synthesize ng mga ito. Kaya, tinitiyak nila ang pangangalaga at pag-unlad ng buhay sa Earth. Ang siyentipiko din ay theoretically substantiated at experimentally pinatunayan ang papel ng chlorophyll sa pagsipsip ng liwanag sa panahon ng photosynthesis.
Ang mga chlorophyll ay ang pangunahing mga pigment ng photosynthetic. Ang mga ito ay katulad sa istraktura sa heme ng hemoglobin, ngunit naglalaman ng magnesiyo sa halip na bakal. Ang nilalaman ng bakal ay kinakailangan upang matiyak ang synthesis ng mga molekula ng chlorophyll. Mayroong ilang mga chlorophyll na naiiba sa kanilang kemikal na istraktura. Mandatory para sa lahat ng phototrophs ay chlorophyll a . Chlorophyllb matatagpuan sa mga berdeng halaman chlorophyll c sa diatoms at brown algae. Kloropila d katangian ng pulang algae.
Ang berde at lila na photosynthetic bacteria ay may espesyal mga bacteriochlorophyll . Ang photosynthesis ng bacteria ay may malaking pagkakatulad sa photosynthesis ng mga halaman. Ito ay naiiba sa na sa bakterya hydrogen sulfide ay ang donor, at sa mga halaman ito ay tubig. Ang berde at lila na bakterya ay walang photosystem II. Ang bacterial photosynthesis ay hindi sinamahan ng pagpapalabas ng oxygen. Ang pangkalahatang equation para sa bacterial photosynthesis ay:
6C0 2 + 12H 2 S → C 6 H 12 O 6 + 12S + 6H 2 0.
Ang photosynthesis ay batay sa isang proseso ng redox. Ito ay nauugnay sa paglipat ng mga electron mula sa mga compound-supplier ng mga electron-donor sa mga compound na nakikita ang mga ito - mga acceptor. Ang liwanag na enerhiya ay na-convert sa enerhiya ng synthesized organic compounds (carbohydrates).
Ang mga lamad ng chloroplast ay may mga espesyal na istruktura - mga sentro ng reaksyon na naglalaman ng chlorophyll. Sa mga berdeng halaman at cyanobacteria, dalawa mga photosystem – una ako) at pangalawa (II) , na may iba't ibang mga sentro ng reaksyon at magkakaugnay sa pamamagitan ng isang electron transport system.
Dalawang yugto ng photosynthesis
Ang proseso ng photosynthesis ay binubuo ng dalawang yugto: liwanag at madilim.
Nangyayari lamang sa pagkakaroon ng liwanag sa panloob na lamad ng mitochondria sa mga lamad ng mga espesyal na istruktura - thylakoids . Ang mga photosynthetic na pigment ay kumukuha ng light quanta (photon). Ito ay humahantong sa "paggulo" ng isa sa mga electron ng molekula ng chlorophyll. Sa tulong ng mga molekula ng carrier, ang elektron ay gumagalaw sa panlabas na ibabaw ng thylakoid membrane, na nakakakuha ng isang tiyak na potensyal na enerhiya.
Ang elektron na ito ay photosystem I maaaring bumalik sa antas ng enerhiya nito at ibalik ito. Ang NADP (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) ay maaari ding maipasa. Nakikipag-ugnayan sa mga hydrogen ions, ibinabalik ng mga electron ang tambalang ito. Ang pinababang NADP (NADP H) ay nagbibigay ng hydrogen upang bawasan ang atmospheric CO 2 sa glucose.
Ang mga katulad na proseso ay nagaganap sa photosystem II . Ang mga nasasabik na electron ay maaaring ilipat sa photosystem I at ibalik ito. Ang pagpapanumbalik ng photosystem II ay nangyayari dahil sa mga electron na ibinibigay ng mga molekula ng tubig. Ang mga molekula ng tubig ay nasisira (photolysis ng tubig) sa hydrogen protons at molecular oxygen, na inilabas sa atmospera. Ang mga electron ay ginagamit upang ibalik ang photosystem II. Water photolysis equation:
2Н 2 0 → 4Н + + 0 2 + 2е.
Kapag ang mga electron ay bumalik mula sa panlabas na ibabaw ng thylakoid membrane sa nakaraang antas ng enerhiya, ang enerhiya ay inilabas. Ito ay nakaimbak sa anyo ng mga kemikal na bono Mga molekula ng ATP, na na-synthesize sa panahon ng mga reaksyon sa parehong mga photosystem. Ang proseso ng ATP synthesis na may ADP at phosphoric acid ay tinatawag photophosphorylation . Ang ilan sa mga enerhiya ay ginagamit sa pagsingaw ng tubig.
Sa panahon ng light phase ng photosynthesis, ang mga compound na mayaman sa enerhiya ay nabuo: ATP at NADP H. Sa panahon ng pagkabulok (photolysis) ng isang molekula ng tubig, ang molecular oxygen ay inilalabas sa atmospera.
Nagaganap ang mga reaksyon sa panloob na kapaligiran ng mga chloroplast. Maaari silang mangyari nang may liwanag o walang. Ang mga organikong sangkap ay synthesize (CO 2 ay nabawasan sa glucose) gamit ang enerhiya na nabuo sa light phase.
Ang proseso ng pagbabawas ng carbon dioxide ay paikot at tinatawag Ikot ni Calvin . Pinangalanan pagkatapos ng Amerikanong mananaliksik na si M. Calvin, na natuklasan ang paikot na prosesong ito.
Ang cycle ay nagsisimula sa reaksyon ng atmospheric carbon dioxide na may ribulose biphosphate. Enzyme catalyzes ang proseso carboxylase . Ang Ribulose biphosphate ay isang limang-carbon na asukal na sinamahan ng dalawang phosphoric acid residues. Mayroong isang bilang ng mga pagbabagong kemikal, na ang bawat isa ay nag-catalyze ng sarili nitong partikular na enzyme. Paano nabuo ang end product ng photosynthesis? glucose , at ang ribulose biphosphate ay nabawasan din.
Ang pangkalahatang equation ng proseso ng photosynthesis:
6C0 2 + 6H 2 0 → C 6 H 12 O 6 + 60 2
Salamat sa proseso ng photosynthesis, ang liwanag na enerhiya ng Araw ay nasisipsip at na-convert sa enerhiya ng mga kemikal na bono ng synthesized carbohydrates. Ang enerhiya ay inililipat kasama ang mga kadena ng pagkain sa mga heterotrophic na organismo. Sa panahon ng photosynthesis, ang carbon dioxide ay kinukuha at ang oxygen ay inilabas. Ang lahat ng oxygen sa atmospera ay nagmula sa photosynthetic. Mahigit sa 200 bilyong tonelada ng libreng oxygen ang inilalabas taun-taon. Pinoprotektahan ng oxygen ang buhay sa Earth mula sa ultraviolet radiation, na lumilikha ng ozone shield ng atmospera.
Ang proseso ng photosynthesis ay hindi epektibo, dahil 1-2% lamang ng solar energy ang inililipat sa synthesized organic matter. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga halaman ay hindi sumisipsip ng sapat na liwanag, bahagi nito ay hinihigop ng atmospera, atbp. Karamihan sa sikat ng araw ay makikita mula sa ibabaw ng Earth pabalik sa kalawakan.
Saan nagaganap ang photosynthesis?
dahon ng berdeng halaman
Kahulugan
1) liwanag na bahagi;
2) madilim na yugto.
Mga yugto ng photosynthesis
liwanag na bahagi
madilim na yugto
Resulta
Saan nagaganap ang photosynthesis?
Buweno, kaagad na sumasagot sa tanong, sasabihin ko na ang photosynthesis ay nangyayari sa dahon ng berdeng halaman o sa halip sa kanilang mga cell. Ang pangunahing papel dito ay nilalaro ng mga chloroplast, mga espesyal na selula, kung wala ang photosynthesis ay imposible. Mapapansin ko na ang prosesong ito, photosynthesis, ay, tila sa akin, isang kamangha-manghang pag-aari ng mga nabubuhay na bagay.
Alam ng lahat na ang photosynthesis ay kumukuha ng carbon dioxide at naglalabas ng oxygen. Ang ganitong kababalaghan na madaling maunawaan, at sa parehong oras ay isa sa mga pinaka kumplikadong proseso ng mga buhay na organismo, kung saan ang isang malaking bilang ng iba't ibang mga particle at molekula ay nakikilahok. Para sa dulo ang oxygen na hinihinga nating lahat ay inilabas.
Well, susubukan kong sabihin sa iyo kung paano tayo nakakakuha ng mahalagang oxygen.
Kahulugan
Photosynthesis - synthesis organikong bagay mula sa inorganic sa tulong ng sikat ng araw. Sa madaling salita, ang pagbagsak sa mga dahon, ang sikat ng araw ay nagbibigay ng kinakailangang enerhiya para sa proseso ng photosynthesis. Bilang isang resulta, ang mga organikong bagay ay nabuo mula sa hindi organikong bagay at ang air oxygen ay inilabas.
Ang photosynthesis ay nagpapatuloy sa 2 yugto:
1) liwanag na bahagi;
2) madilim na yugto.
Hayaan mong sabihin ko sa iyo ng kaunti ang tungkol sa mga yugto ng photosynthesis.
Mga yugto ng photosynthesis
liwanag na bahagi- gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ito ay nangyayari sa liwanag, sa ibabaw na lamad ng berdeng mga selula ng dahon (sa mga pang-agham na termino, sa lamad ng lola). Ang mga pangunahing kalahok dito ay ang chlorophyll, mga espesyal na molekula ng protina (mga protina ng carrier) at ATP synthetase, na isang tagapagtustos ng enerhiya.
Ang light phase, tulad ng proseso ng photosynthesis sa pangkalahatan, ay nagsisimula sa pagkilos ng isang light quantum sa isang chlorophyll molecule. Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan na ito, ang chlorophyll ay pumapasok sa isang nasasabik na estado, dahil sa kung saan ang mismong molekula na ito ay nawawalan ng isang elektron, na pumasa sa panlabas na ibabaw ng lamad. Dagdag pa, upang maibalik ang nawawalang elektron, inaalis ito ng molekula ng chlorophyll mula sa molekula ng tubig, na nagiging sanhi ng pagkabulok nito. Alam nating lahat na ang tubig ay binubuo ng dalawang molekula ng hydrogen at isang oxygen, at kapag ang tubig ay nabubulok, ang oxygen ay pumapasok sa atmospera, at ang positibong sisingilin na hydrogen ay kinokolekta sa panloob na ibabaw ng lamad.
Kaya, lumabas na ang mga negatibong sisingilin na mga electron ay puro sa isang panig at positibong sisingilin ang mga proton ng hydrogen sa kabilang panig. Mula sa sandaling ito, lumilitaw ang isang molekula ng ATP synthetase, na bumubuo ng isang uri ng koridor para sa pagpasa ng mga proton sa mga electron at para sa pagbabawas ng pagkakaiba sa konsentrasyon na ito, na tinalakay natin sa ibaba. Sa puntong ito, nagtatapos ang light phase at nagtatapos ito sa pagbuo ng isang molekula ng enerhiya ng ATP at ang pagpapanumbalik ng isang tiyak na molekula ng carrier NADP*H2.
Sa madaling salita, naganap ang agnas ng tubig, dahil kung saan ang oxygen ay pinakawalan at nabuo ang isang molekula ng ATP, na magbibigay ng enerhiya para sa karagdagang daloy ng photosynthesis.
madilim na yugto- kakaiba, ang yugtong ito ay maaaring magpatuloy sa liwanag at sa dilim. Ang yugtong ito ay nagaganap sa mga espesyal na organel ng mga selula ng dahon na aktibong kasangkot sa photosynthesis (plastids). Kasama sa bahaging ito ang ilang mga reaksiyong kemikal na nagpapatuloy sa tulong ng parehong molekula ng ATP na na-synthesize sa unang yugto at NADPH. Sa turn, ang mga pangunahing tungkulin dito ay nabibilang sa tubig at carbon dioxide. Ang madilim na bahagi ay nangangailangan ng patuloy na supply ng enerhiya. Ang carbon dioxide ay nagmumula sa kapaligiran, ang hydrogen ay nabuo sa unang yugto, ang molekula ng ATP ay responsable para sa enerhiya. Ang pangunahing resulta ng madilim na bahagi ay carbohydrates, iyon ay, ang mismong mga organiko na kailangan ng mga halaman upang mabuhay.
Resulta
Ito ay kung paano nangyayari ang mismong proseso ng pagbuo ng mga organikong bagay (carbohydrates) mula sa hindi organikong bagay. Bilang resulta, natatanggap ng mga halaman ang mga produktong kailangan nila para sa buhay, at tumatanggap tayo ng oxygen mula sa hangin. Idaragdag ko na ang buong prosesong ito ay nagaganap lamang sa mga berdeng halaman, sa mga selula kung saan mayroong mga chloroplast ("berdeng mga selula").
Nakakatulong0 0 Hindi masyadong maganda
Ang photosynthesis ay ang conversion ng light energy sa chemical bond energy. mga organikong compound.
Ang photosynthesis ay katangian ng mga halaman, kabilang ang lahat ng algae, isang bilang ng mga prokaryote, kabilang ang cyanobacteria, at ilang unicellular eukaryotes.
Sa karamihan ng mga kaso, ang photosynthesis ay gumagawa ng oxygen (O2) bilang isang by-product. Gayunpaman, hindi ito palaging nangyayari dahil mayroong maraming iba't ibang mga landas para sa photosynthesis. Sa kaso ng paglabas ng oxygen, ang pinagmumulan nito ay tubig, kung saan ang mga atomo ng hydrogen ay nahahati para sa mga pangangailangan ng photosynthesis.
Binubuo ang photosynthesis ng maraming reaksyon kung saan lumalahok ang iba't ibang pigment, enzymes, coenzymes, atbp. Ang mga pangunahing pigment ay chlorophylls, bilang karagdagan sa mga ito, carotenoids at phycobilins.
Sa kalikasan, ang dalawang paraan ng photosynthesis ng halaman ay karaniwan: C 3 at C 4. Ang ibang mga organismo ay may sariling mga tiyak na reaksyon. Ang pinag-iisa ang iba't ibang prosesong ito sa ilalim ng terminong "photosynthesis" ay na sa lahat ng mga ito, sa kabuuan, ang conversion ng photon energy sa isang kemikal na bono ay nangyayari. Para sa paghahambing: sa panahon ng chemosynthesis, ang enerhiya ay na-convert kemikal na dumidikit ilang compounds (inorganic) sa iba - organic.
Mayroong dalawang yugto ng photosynthesis - liwanag at madilim. Ang una ay nakasalalay sa liwanag na radiation (hν), na kinakailangan para magpatuloy ang mga reaksyon. Ang madilim na bahagi ay independiyenteng liwanag.
Sa mga halaman, ang photosynthesis ay nagaganap sa mga chloroplast. Bilang resulta ng lahat ng mga reaksyon, ang mga pangunahing organikong sangkap ay nabuo, kung saan ang mga carbohydrate, amino acid, fatty acid, atbp. ay na-synthesize. Karaniwan, ang kabuuang reaksyon ng photosynthesis ay isinusulat na may kaugnayan sa glucose - ang pinakakaraniwang produkto ng photosynthesis:
6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2
Ang mga atomo ng oxygen na bumubuo sa molekula ng O 2 ay hindi kinuha mula sa carbon dioxide, ngunit mula sa tubig. Ang carbon dioxide ay pinagmumulan ng carbon na mas mahalaga. Dahil sa pagbubuklod nito, ang mga halaman ay may pagkakataong mag-synthesize ng organikong bagay.
Ang kemikal na reaksyon na ipinakita sa itaas ay isang pangkalahatan at kabuuan. Malayo ito sa esensya ng proseso. Kaya ang glucose ay hindi nabuo mula sa anim mga indibidwal na molekula carbon dioxide. Ang pagbubuklod ng CO 2 ay nangyayari sa isang molekula, na unang nakakabit sa isang mayroon nang limang-carbon na asukal.
Ang mga prokaryote ay may sariling katangian ng photosynthesis. Kaya sa bakterya, ang pangunahing pigment ay bacteriochlorophyll, at ang oxygen ay hindi inilabas, dahil ang hydrogen ay hindi kinuha mula sa tubig, ngunit madalas mula sa hydrogen sulfide o iba pang mga sangkap. Sa asul-berdeng algae, ang pangunahing pigment ay chlorophyll, at ang oxygen ay inilabas sa panahon ng photosynthesis.
Banayad na yugto ng photosynthesis
Sa light phase ng photosynthesis, ang ATP at NADP·H 2 ay synthesize dahil sa radiant energy. Nangyayari ito sa thylakoids ng chloroplasts, kung saan ang mga pigment at enzyme ay bumubuo ng mga kumplikadong complex para sa paggana ng mga electrochemical circuit, kung saan ang mga electron at bahagyang hydrogen proton ay inililipat.
Ang mga electron ay napupunta sa coenzyme NADP, na, na negatibong sisingilin, ay umaakit ng ilan sa mga proton sa sarili nito at nagiging NADP H 2 . Gayundin, ang akumulasyon ng mga proton sa isang bahagi ng thylakoid membrane at mga electron sa kabilang panig ay lumilikha ng isang electrochemical gradient, ang potensyal nito ay ginagamit ng enzyme ATP synthetase upang synthesize ang ATP mula sa ADP at phosphoric acid.
Ang mga pangunahing pigment ng photosynthesis ay iba't ibang mga chlorophyll. Kinukuha ng kanilang mga molekula ang radiation ng tiyak, bahagyang magkakaibang spectra ng liwanag. Sa kasong ito, ang ilang mga electron ng mga molekula ng chlorophyll ay lumipat sa isang mas mataas na antas ng enerhiya. Ito ay isang hindi matatag na estado, at, sa teorya, ang mga electron, sa pamamagitan ng parehong radiation, ay dapat magbigay ng enerhiya na natanggap mula sa labas patungo sa kalawakan at bumalik sa nakaraang antas. Gayunpaman, sa mga photosynthetic na cell, ang mga nasasabik na electron ay nakuha ng mga acceptor at, na may unti-unting pagbaba sa kanilang enerhiya, ay inililipat kasama ang kadena ng mga carrier.
Sa thylakoid membranes, mayroong dalawang uri ng photosystem na naglalabas ng mga electron kapag nakalantad sa liwanag. Ang mga photosystem ay isang kumplikadong kumplikado ng karamihan sa mga chlorophyll na pigment na may sentro ng reaksyon kung saan ang mga electron ay napupunit. Sa isang photosystem, ang sikat ng araw ay nakakakuha ng maraming molekula, ngunit ang lahat ng enerhiya ay nakolekta sa sentro ng reaksyon.
Ang mga electron ng photosystem I, na dumaan sa kadena ng mga carrier, ay nagpapanumbalik ng NADP.
Ang enerhiya ng mga electron na hiwalay sa photosystem II ay ginagamit upang synthesize ang ATP. At pinupuno ng mga electron ng photosystem II ang mga butas ng elektron ng photosystem I.
Ang mga butas ng pangalawang photosystem ay puno ng mga electron na nabuo bilang resulta ng photolysis ng tubig. Nagaganap din ang photolysis na may partisipasyon ng liwanag at binubuo sa decomposition ng H 2 O sa mga proton, electron at oxygen. Ito ay bilang isang resulta ng photolysis ng tubig na ang libreng oxygen ay nabuo. Ang mga proton ay kasangkot sa paglikha ng isang electrochemical gradient at ang pagbabawas ng NADP. Ang mga electron ay natatanggap ng chlorophyll ng photosystem II.
Tinatayang summary equation ng light phase ng photosynthesis:
H 2 O + NADP + 2ADP + 2P → ½O 2 + NADP H 2 + 2ATP
Paikot na transportasyon ng elektron
Ang tinatawag na non-cyclic light phase ng photosynthesis. meron pa ba cyclic electron transport kapag hindi nangyari ang pagbawas ng NADP. Sa kasong ito, ang mga electron mula sa photosystem ay pumunta ako sa carrier chain, kung saan ang ATP ay synthesize. Iyon ay, ang electron transport chain na ito ay tumatanggap ng mga electron mula sa photosystem I, hindi II. Ang unang photosystem, tulad nito, ay nagpapatupad ng isang cycle: ang mga ibinubuga na electron ay bumalik dito. Sa daan, ginugugol nila ang bahagi ng kanilang enerhiya sa synthesis ng ATP.
Photophosphorylation at oxidative phosphorylation
Ang light phase ng photosynthesis ay maihahambing sa yugto ng cellular respiration - oxidative phosphorylation, na nangyayari sa mitochondrial cristae. Doon din, nangyayari ang synthesis ng ATP dahil sa paglipat ng mga electron at proton sa kahabaan ng carrier chain. Gayunpaman, sa kaso ng photosynthesis, ang enerhiya ay naka-imbak sa ATP hindi para sa mga pangangailangan ng cell, ngunit higit sa lahat para sa mga pangangailangan ng madilim na yugto ng photosynthesis. At kung sa panahon ng paghinga ang mga organikong sangkap ay nagsisilbing paunang mapagkukunan ng enerhiya, kung gayon sa panahon ng photosynthesis ito ay sikat ng araw. Ang synthesis ng ATP sa panahon ng photosynthesis ay tinatawag photophosphorylation sa halip na oxidative phosphorylation.
Madilim na yugto ng photosynthesis
Sa unang pagkakataon ang madilim na yugto ng photosynthesis ay pinag-aralan nang detalyado ni Calvin, Benson, Bassem. Ang cycle ng mga reaksyon na natuklasan nila ay tinawag na Calvin cycle, o C 3 -photosynthesis. Sa ilang grupo ng mga halaman, ang isang binagong photosynthesis pathway ay sinusunod - C 4, na tinatawag ding Hatch-Slack cycle.
Sa madilim na reaksyon ng photosynthesis, ang CO 2 ay naayos. Ang madilim na bahagi ay nagaganap sa stroma ng chloroplast.
Ang pagbawi ng CO 2 ay nangyayari dahil sa enerhiya ng ATP at ang pagbabawas ng kapangyarihan ng NADP·H 2 na nabuo sa mga magaan na reaksyon. Kung wala ang mga ito, hindi mangyayari ang pag-aayos ng carbon. Samakatuwid, kahit na ang madilim na bahagi ay hindi direktang nakasalalay sa liwanag, karaniwan din itong nagpapatuloy sa liwanag.
Ikot ni Calvin
Ang unang reaksyon ng madilim na bahagi ay ang pagdaragdag ng CO 2 ( carboxylatione) hanggang 1.5-ribulose biphosphate ( ribulose 1,5-diphosphate) – RiBF. Ang huli ay isang dobleng phosphorylated ribose. Ang reaksyong ito ay na-catalyzed ng enzyme ribulose-1,5-diphosphate carboxylase, na tinatawag ding rubisco.
Bilang resulta ng carboxylation, nabuo ang isang hindi matatag na anim na carbon compound, na, bilang resulta ng hydrolysis, nabubulok sa dalawang tatlong-carbon na molekula phosphoglyceric acid (PGA) ay ang unang produkto ng photosynthesis. Ang FHA ay tinatawag ding phosphoglycerate.
RiBP + CO 2 + H 2 O → 2FGK
Ang FHA ay naglalaman ng tatlong carbon atoms, ang isa ay bahagi ng acidic carboxyl group (-COOH):
Ang FHA ay na-convert sa isang tatlong-carbon na asukal (glyceraldehyde phosphate) triose phosphate (TF), na kasama na pangkat ng aldehyde(-CHO):
FHA (3-acid) → TF (3-asukal)
Kinukonsumo ng reaksyong ito ang enerhiya ng ATP at ang pagbabawas ng kapangyarihan ng NADP · H 2 . Ang TF ay ang unang carbohydrate ng photosynthesis.
Pagkatapos nito, ang karamihan sa triose phosphate ay ginugugol sa pagbabagong-buhay ng ribulose bisphosphate (RiBP), na muling ginagamit upang magbigkis ng CO 2 . Ang pagbabagong-buhay ay nagsasangkot ng isang serye ng mga reaksyong kumukonsumo ng ATP na kinasasangkutan ng mga sugar phosphate na may 3 hanggang 7 carbon atoms.
Sa cycle na ito ng RiBF natatapos ang cycle ng Calvin.
Ang isang mas maliit na bahagi ng TF na nabuo dito ay umaalis sa siklo ng Calvin. Sa mga tuntunin ng 6 na nakagapos na molekula ng carbon dioxide, ang ani ay 2 molekula ng triose phosphate. Ang kabuuang reaksyon ng cycle sa mga produkto ng input at output:
6CO 2 + 6H 2 O → 2TF
Kasabay nito, 6 na molekula ng RiBP ang lumahok sa pagbubuklod at nabuo ang 12 mga molekula ng FHA, na na-convert sa 12 TF, kung saan 10 mga molekula ang nananatili sa cycle at na-convert sa 6 na mga molekula ng RiBP. Dahil ang TF ay isang tatlong-carbon na asukal, at ang RiBP ay isang limang-carbon, na may kaugnayan sa carbon atoms mayroon tayo: 10 * 3 = 6 * 5. Ang bilang ng mga carbon atoms na nagbibigay ng cycle ay hindi nagbabago, lahat ng kinakailangan Ang RiBP ay muling nabuo. At anim na molekula ng carbon dioxide na kasama sa cycle ay ginugol sa pagbuo ng dalawang molekula ng triose phosphate na umaalis sa cycle.
Ang siklo ng Calvin, batay sa 6 na nakagapos na molekula ng CO 2, ay kumokonsumo ng 18 molekula ng ATP at 12 molekula ng NADP · H 2, na na-synthesize sa mga reaksyon ng light phase ng photosynthesis.
Ang pagkalkula ay isinasagawa para sa dalawang triose phosphate molecule na umaalis sa cycle, dahil ang glucose molecule na nabuo mamaya ay may kasamang 6 na carbon atoms.
Ang triose phosphate (TF) ay ang huling produkto ng siklo ng Calvin, ngunit halos hindi ito matatawag na pangwakas na produkto ng photosynthesis, dahil halos hindi ito maipon, ngunit, sa pagtugon sa iba pang mga sangkap, nagiging glucose, sucrose, starch, taba, mga fatty acid, amino acid. Maliban sa TF mahalagang papel gumaganap ng FGK. Gayunpaman, ang mga naturang reaksyon ay nangyayari hindi lamang sa mga organismong photosynthetic. Sa ganitong diwa, ang madilim na bahagi ng photosynthesis ay kapareho ng siklo ng Calvin.
Ang PHA ay na-convert sa isang anim na carbon na asukal sa pamamagitan ng stepwise enzymatic catalysis. fructose-6-phosphate, na nagiging glucose. Sa mga halaman, ang glucose ay maaaring ma-polymerize sa starch at cellulose. Ang synthesis ng carbohydrates ay katulad ng reverse process ng glycolysis.
photorespiration
Pinipigilan ng oxygen ang photosynthesis. Ang mas maraming O 2 in kapaligiran, ang hindi gaanong episyente ay ang proseso ng pagbubuklod ng CO 2. Ang katotohanan ay ang enzyme ribulose bisphosphate carboxylase (rubisco) ay maaaring tumugon hindi lamang sa carbon dioxide, kundi pati na rin sa oxygen. Sa kasong ito, ang mga madilim na reaksyon ay medyo naiiba.
Ang Phosphoglycolate ay phosphoglycolic acid. Ang grupo ng pospeyt ay agad na natanggal mula dito, at ito ay nagiging glycolic acid (glycolate). Para sa "paggamit" nito, kailangan muli ng oxygen. Samakatuwid, ang mas maraming oxygen sa atmospera, mas ito ay magpapasigla sa photorespiration at mas maraming oxygen ang kakailanganin ng halaman upang maalis ang mga produkto ng reaksyon.
Ang photorespiration ay ang pagkonsumo ng oxygen na umaasa sa liwanag at ang pagpapalabas ng carbon dioxide. Iyon ay, ang pagpapalitan ng mga gas ay nangyayari tulad ng sa panahon ng paghinga, ngunit nagaganap sa mga chloroplast at nakasalalay sa liwanag na radiation. Ang photorespiration ay nakasalalay lamang sa liwanag dahil ang ribulose biphosphate ay nabuo lamang sa panahon ng photosynthesis.
Sa panahon ng photorespiration, ang mga carbon atom ay ibinalik mula sa glycolate patungo sa siklo ng Calvin sa anyo ng phosphoglyceric acid (phosphoglycerate).
2 Glycolate (C 2) → 2 Glyoxylate (C 2) → 2 Glycine (C 2) - CO 2 → Serine (C 3) → Hydroxypyruvate (C 3) → Glycerate (C 3) → FGK (C 3)
Tulad ng makikita mo, ang pagbabalik ay hindi kumpleto, dahil ang isang carbon atom ay nawala kapag ang dalawang molekula ng glycine ay na-convert sa isang molekula ng amino acid serine, habang ang carbon dioxide ay inilabas.
Ang oxygen ay kailangan sa mga yugto ng conversion ng glycolate sa glyoxylate at glycine sa serine.
Ang conversion ng glycolate sa glyoxylate at pagkatapos ay sa glycine ay nangyayari sa mga peroxisome, at ang serine ay synthesize sa mitochondria. Ang Serine ay muling pumasok sa mga peroxisome, kung saan ito unang gumagawa ng hydroxypyruvate, at pagkatapos ay glycerate. Ang glycerate ay pumapasok na sa mga chloroplast, kung saan ang FHA ay synthesize mula dito.
Ang photorespiration ay karaniwang pangunahin para sa mga halaman na may C3-type photosynthesis. Maaari itong ituring na nakakapinsala, dahil ang enerhiya ay nasasayang sa conversion ng glycolate sa FHA. Tila, lumitaw ang photorespiration dahil sa ang katunayan na ang mga sinaunang halaman ay hindi handa para sa isang malaking halaga ng oxygen sa kapaligiran. Sa una, ang kanilang ebolusyon ay naganap sa isang kapaligiran na mayaman sa carbon dioxide, at siya ang pangunahing nakakuha ng sentro ng reaksyon ng rubisco enzyme.
C 4 -photosynthesis, o ang Hatch-Slack cycle
Kung sa C 3 photosynthesis ang unang produkto ng dark phase ay phosphoglyceric acid, na kinabibilangan ng tatlong carbon atoms, pagkatapos ay sa C 4 pathway, ang mga unang produkto ay mga acid na naglalaman ng apat na carbon atoms: malic, oxaloacetic, aspartic.
C 4 -photosynthesis ay sinusunod sa maraming mga tropikal na halaman, halimbawa, tubo, mais.
C 4 -ang mga halaman ay sumisipsip ng carbon monoxide nang mas mahusay, halos wala silang photorespiration.
Ang mga halaman kung saan nagpapatuloy ang madilim na yugto ng photosynthesis sa kahabaan ng C 4 pathway ay may espesyal na istraktura ng dahon. Sa loob nito, ang pagsasagawa ng mga bundle ay napapalibutan ng isang double layer ng mga cell. Ang panloob na layer ay ang lining ng conducting beam. Ang panlabas na layer ay mesophyll cells. Ang mga layer ng cell ng chloroplast ay naiiba sa bawat isa.
Ang mga mesophilic chloroplast ay nailalarawan sa pamamagitan ng malalaking butil, mataas na aktibidad ng mga photosystem, kawalan ng enzyme RiBP carboxylase (rubisco) at starch. Iyon ay, ang mga chloroplast ng mga cell na ito ay iniangkop pangunahin para sa light phase ng photosynthesis.
Sa mga chloroplast ng mga cell ng conducting bundle, ang grana ay halos hindi binuo, ngunit ang konsentrasyon ng RiBP carboxylase ay mataas. Ang mga chloroplast na ito ay inangkop para sa madilim na bahagi ng photosynthesis.
Ang carbon dioxide ay unang pumapasok sa mga selula ng mesophyll, nagbubuklod sa mga organikong acid, dinadala sa form na ito sa mga selula ng kaluban, inilabas, at pagkatapos ay nagbubuklod sa parehong paraan tulad ng sa mga halaman ng C3. Iyon ay, ang C 4 -path ay nagpupuno sa halip na palitan ang C 3 .
Sa mesophyll, ang CO 2 ay idinagdag sa phosphoenolpyruvate (PEP) upang bumuo ng oxaloacetate (acid), na kinabibilangan ng apat na carbon atoms:
Ang reaksyon ay nagaganap sa partisipasyon ng PEP-carboxylase enzyme, na may mas mataas na affinity para sa CO 2 kaysa rubisco. Bilang karagdagan, ang PEP-carboxylase ay hindi nakikipag-ugnayan sa oxygen, at samakatuwid ay hindi ginugol sa photorespiration. Kaya, ang bentahe ng C4 photosynthesis ay mas mahusay na pag-aayos ng carbon dioxide, isang pagtaas sa konsentrasyon nito sa mga sheath cells, at, dahil dito, mas mahusay na operasyon ng RiBP carboxylase, na halos hindi natupok para sa photorespiration.
Ang oxaloacetate ay na-convert sa isang 4-carbon dicarboxylic acid (malate o aspartate), na dinadala sa mga chloroplast ng mga selulang naglinya sa mga vascular bundle. Dito, ang acid ay decarboxylated (pag-aalis ng CO2), na-oxidized (pag-alis ng hydrogen) at na-convert sa pyruvate. Ang hydrogen ay nagpapanumbalik ng NADP. Ang Pyruvate ay bumalik sa mesophyll, kung saan ang PEP ay muling nabuo mula dito sa pagkonsumo ng ATP.
Ang napunit na CO 2 sa mga chloroplast ng lining cells ay napupunta sa karaniwang C 3 na landas ng madilim na bahagi ng photosynthesis, ibig sabihin, sa Calvin cycle.
Ang photosynthesis sa kahabaan ng Hatch-Slack pathway ay nangangailangan ng mas maraming enerhiya.
Ito ay pinaniniwalaan na ang C 4 pathway ay umunlad sa ibang pagkakataon kaysa sa C 3 pathway at sa maraming paraan ay isang adaptasyon laban sa photorespiration.
Ang kasaysayan ng pagtuklas ng isang kamangha-manghang at napakahalagang kababalaghan gaya ng photosynthesis ay nag-ugat nang malalim sa nakaraan. Mahigit apat na siglo na ang nakalilipas, noong 1600, ang Belgian scientist na si Jan Van - Helmont ay nag-set up ng isang simpleng eksperimento. Naglagay siya ng sanga ng wilow sa isang bag na naglalaman ng 80 kg ng lupa. Naitala ng siyentipiko ang paunang bigat ng willow, at pagkatapos ay sa loob ng limang taon ay natubigan ang halaman ng eksklusibo ng tubig-ulan. Ano ang sorpresa ni Jan Van - Helmont nang muling timbangin niya ang wilow. Ang bigat ng halaman ay tumaas ng 65 kg, at ang masa ng lupa ay nabawasan lamang ng 50 gramo! Saan nakuha ng halaman ang 64 kg 950 g ng nutrients para sa siyentipiko ay nanatiling isang misteryo!
Ang susunod na makabuluhang eksperimento sa landas sa pagtuklas ng photosynthesis ay pag-aari ng English chemist na si Joseph Priestley. Ang siyentipiko ay naglagay ng isang mouse sa ilalim ng takip, at pagkatapos ng limang oras ang daga ay namatay. Nang maglagay si Priestley ng isang sanga ng mint gamit ang mouse at tinakpan din ng takip ang daga, nanatiling buhay ang daga. Ang eksperimentong ito ay humantong sa siyentipiko sa ideya na mayroong isang proseso na kabaligtaran sa paghinga. Si Jan Ingenhaus noong 1779 ay itinatag ang katotohanan na ang mga berdeng bahagi lamang ng mga halaman ang may kakayahang maglabas ng oxygen. Pagkalipas ng tatlong taon, pinatunayan ng Swiss scientist na si Jean Senebier na ang carbon dioxide, sa ilalim ng impluwensya ng sinag ng araw, nabubulok sa mga berdeng organel ng halaman. Pagkalipas lamang ng limang taon, ang Pranses na siyentipiko na si Jacques Boussingault, ay nagsasagawa pananaliksik sa laboratoryo, natuklasan ang katotohanan na ang pagsipsip ng tubig ng mga halaman ay nangyayari rin sa panahon ng synthesis ng mga organikong sangkap. Isang landmark na pagtuklas noong 1864 ay ginawa ng German botanist na si Julius Sachs. Nagawa niyang patunayan na ang dami ng carbon dioxide na natupok at oxygen na inilabas ay nangyayari sa isang ratio na 1: 1.
Ang photosynthesis ay isa sa pinakamahalagang biological na proseso
Sa mga terminong siyentipiko, ang photosynthesis (mula sa sinaunang Greek φῶς - liwanag at σύνθεσις - koneksyon, pagbubuklod) ay isang proseso kung saan ang mga organikong sangkap ay nabuo mula sa carbon dioxide at tubig sa liwanag. Ang pangunahing papel sa prosesong ito ay kabilang sa mga segment ng photosynthetic.
Sa pagsasalita sa makasagisag na paraan, ang dahon ng isang halaman ay maihahambing sa isang laboratoryo, ang mga bintana kung saan nakaharap sa maaraw na bahagi. Nasa loob nito na nangyayari ang pagbuo ng mga organikong sangkap. Ang prosesong ito ay ang batayan para sa pagkakaroon ng lahat ng buhay sa Earth.
Marami ang makatuwirang magtatanong: ano ang hininga ng mga taong nakatira sa lungsod, kung saan hindi lamang mga puno, at hindi ka makakahanap ng mga blades ng damo sa araw na may apoy. Ang sagot ay napakasimple. Ang katotohanan ay ang mga halaman sa lupa ay bumubuo lamang ng 20% ng oxygen na inilabas ng mga halaman. Malaki ang papel ng algae sa paggawa ng oxygen sa atmospera. Ang mga ito ay bumubuo ng 80% ng oxygen na ginawa. Sa wika ng mga numero, ang parehong mga halaman at algae ay naglalabas ng 145 bilyong tonelada (!) ng oxygen sa atmospera bawat taon! Hindi nakakagulat na ang mga karagatan sa mundo ay tinatawag na "baga ng planeta."
Pangkalahatang pormula ganito ang hitsura ng photosynthesis:
Tubig + Carbon Dioxide + Liwanag → Carbohydrates + Oxygen
Bakit kailangan ng mga halaman ang photosynthesis?
Tulad ng nakita natin, ang photosynthesis ay kinakailangang kondisyon pagkakaroon ng tao sa lupa. Gayunpaman, hindi lamang ito ang dahilan kung bakit aktibong naglalabas ng oxygen ang mga organismong photosynthetic sa atmospera. Ang katotohanan ay ang parehong algae at halaman taun-taon ay bumubuo ng higit sa 100 bilyong mga organikong sangkap (!), na bumubuo sa batayan ng kanilang aktibidad sa buhay. Ang pag-alala sa eksperimento ni Jan Van Helmont, naiintindihan namin na ang photosynthesis ay ang batayan ng nutrisyon ng halaman. Napatunayan na sa siyensiya na 95% ng pananim ay tinutukoy ng mga organikong sangkap na nakuha ng halaman sa proseso ng photosynthesis, at 5% - ang mga mineral na pataba na ipinapasok ng hardinero sa lupa.
Ang mga modernong residente ng tag-init ay nakatuon sa nutrisyon ng lupa ng mga halaman, na nakakalimutan ang tungkol sa nutrisyon ng hangin nito. Hindi alam kung anong uri ng ani ang makukuha ng mga hardinero kung sila ay matulungin sa proseso ng photosynthesis.
Gayunpaman, alinman sa mga halaman o algae ay hindi maaaring gumawa ng oxygen at carbohydrates nang napakaaktibo kung wala silang kamangha-manghang berdeng pigment - chlorophyll.
Ang sikreto ng berdeng pigment
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga selula ng halaman at mga selula ng iba pang mga nabubuhay na organismo ay ang pagkakaroon ng chlorophyll. Siya nga pala, siya ang may kasalanan ng katotohanan na ang mga dahon ng mga halaman ay pininturahan nang tumpak sa kulay berde. Ito ay kumplikado organikong tambalan ay may isang kamangha-manghang pag-aari: nagagawa nitong sumipsip ng sikat ng araw! Salamat sa chlorophyll, nagiging posible ang proseso ng photosynthesis.
Dalawang yugto ng photosynthesis
nagsasalita simpleng wika Ang photosynthesis ay isang proseso kung saan ang tubig at carbon dioxide ay nasisipsip ng isang halaman sa liwanag sa tulong ng chlorophyll na bumubuo ng asukal at oxygen. Kaya, ang mga di-organikong sangkap ay mahimalang nababago sa mga organiko. Ang resultang asukal ay ang pinagkukunan ng enerhiya ng mga halaman.
Ang photosynthesis ay may dalawang yugto: liwanag at madilim.
Banayad na yugto ng photosynthesis
Nangyayari sa thylakoid membranes.
Ang thylakoid ay mga istrukturang napapaligiran ng isang lamad. Matatagpuan ang mga ito sa stroma ng chloroplast.
Ang pagkakasunud-sunod ng mga kaganapan ng magaan na yugto ng photosynthesis:
- Ang liwanag ay tumama sa molekula ng chlorophyll, na pagkatapos ay hinihigop berdeng pigment at inilalagay siya sa isang nabalisa na kalagayan. Ang elektron na kasama sa molekula ay pumasa sa higit pa mataas na lebel, ay kasangkot sa proseso ng synthesis.
- Mayroong isang paghahati ng tubig, kung saan ang mga proton sa ilalim ng impluwensya ng mga electron ay nagiging mga atomo ng hydrogen. Sa dakong huli, sila ay ginugol sa synthesis ng carbohydrates.
- Sa huling yugto ng light stage, ang ATP (adenosine triphosphate) ay synthesize. Ito ay isang organikong sangkap na gumaganap ng papel ng isang unibersal na nagtitipon ng enerhiya sa mga biological system.
Madilim na yugto ng photosynthesis
Ang lugar ng madilim na bahagi ay ang stroma ng mga chloroplast. Ito ay sa panahon ng madilim na yugto na ang oxygen ay inilabas at ang glucose ay synthesize. Marami ang mag-iisip na ang yugtong ito ay nakakuha ng ganoong pangalan dahil ang mga prosesong nagaganap sa loob ng balangkas ng yugtong ito ay isinasagawa lamang sa gabi. Sa totoo lang, hindi ito ganap na totoo. Ang synthesis ng glucose ay nangyayari sa buong orasan. Ang katotohanan ay sa yugtong ito na ang liwanag na enerhiya ay hindi na natupok, na nangangahulugan na ito ay hindi na kailangan.
Kahalagahan ng photosynthesis para sa mga halaman
Natukoy na natin ang katotohanan na ang mga halaman ay nangangailangan ng photosynthesis nang hindi bababa sa ginagawa natin. Napakadaling pag-usapan ang sukat ng photosynthesis sa wika ng mga numero. Kinakalkula ng mga siyentipiko na ang mga halaman sa lupa lamang ang nag-iimbak ng mas maraming solar energy na maaaring magamit ng 100 megacities sa loob ng 100 taon!
Ang paghinga ng halaman ay isang prosesong kabaligtaran ng photosynthesis. Ang kahulugan ng paghinga ng halaman ay ang pagpapalabas ng enerhiya sa proseso ng photosynthesis at idirekta ito sa mga pangangailangan ng mga halaman. Sa madaling salita, ang pag-aani ay ang pagkakaiba sa pagitan ng photosynthesis at respiration. Ang mas maraming photosynthesis at mas mababang paghinga, mas malaki ang ani, at kabaliktaran!
Ang photosynthesis ay isang kamangha-manghang proseso na gumagawa posibleng buhay nasa lupa!
Gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ang photosynthesis ay mahalagang natural na synthesis ng mga organikong sangkap, na nagko-convert ng CO2 mula sa atmospera at tubig sa glucose at libreng oxygen.
Nangangailangan ito ng pagkakaroon ng solar energy.
Ang kemikal na equation ng proseso ng photosynthesis ay karaniwang kinakatawan tulad ng sumusunod:
Ang photosynthesis ay may dalawang yugto: madilim at liwanag. mga reaksiyong kemikal Ang madilim na yugto ng photosynthesis ay makabuluhang naiiba sa mga reaksyon ng light phase, ngunit ang madilim at liwanag na mga yugto ng photosynthesis ay nakasalalay sa bawat isa.
Ang light phase ay maaaring mangyari sa mga dahon ng halaman na eksklusibo sa sikat ng araw. Para sa isang madilim, ang pagkakaroon ng carbon dioxide ay kinakailangan, kung kaya't ang halaman ay dapat sumipsip nito mula sa kapaligiran sa lahat ng oras. Ang lahat ng mga paghahambing na katangian ng madilim at maliwanag na bahagi ng photosynthesis ay ibibigay sa ibaba. Para dito, nilikha ang isang comparative table na "Phases of photosynthesis".
Banayad na yugto ng photosynthesis
Ang mga pangunahing proseso sa light phase ng photosynthesis ay nangyayari sa thylakoid membranes. Kabilang dito ang chlorophyll, mga electron carrier protein, ATP synthetase (isang enzyme na nagpapabilis sa reaksyon) at sikat ng araw.
Dagdag pa, ang mekanismo ng reaksyon ay maaaring ilarawan tulad ng sumusunod: kapag ang sikat ng araw ay tumama sa mga berdeng dahon ng mga halaman, ang mga chlorophyll electron (negatibong singil) ay nasasabik sa kanilang istraktura, na, na lumipat sa isang aktibong estado, iniiwan ang molekula ng pigment at napupunta sa panlabas na bahagi ng thylakoid, ang lamad nito ay negatibo rin ang sisingilin. Kasabay nito, ang mga molekula ng chlorophyll ay na-oxidized at na-oxidized na sila ay naibalik, kaya inaalis ang mga electron mula sa tubig na nasa istraktura ng dahon.
Ang prosesong ito ay humahantong sa katotohanan na ang mga molekula ng tubig ay nabubulok, at ang mga ion na nilikha bilang resulta ng photolysis ng tubig ay nag-donate ng kanilang mga electron at nagiging mga radikal na OH na maaaring magsagawa ng karagdagang mga reaksyon. Dagdag pa, ang mga reaktibong OH radical na ito ay pinagsama, na lumilikha ng ganap na mga molekula ng tubig at oxygen. Sa kasong ito, ang libreng oxygen ay inilabas sa panlabas na kapaligiran.
Bilang resulta ng lahat ng mga reaksyon at pagbabagong ito, ang leaf thylakoid membrane ay positibong sisingilin sa isang banda (dahil sa H + ion), at sa kabilang banda, negatibo (dahil sa mga electron). Kapag ang pagkakaiba sa pagitan ng mga singil na ito sa dalawang panig ng lamad ay umabot sa higit sa 200 mV, ang mga proton ay dumadaan sa mga espesyal na channel ng ATP synthetase enzyme at dahil dito, ang ADP ay na-convert sa ATP (bilang resulta ng proseso ng phosphorylation). At ang atomic hydrogen, na inilabas mula sa tubig, ay nagpapanumbalik ng partikular na carrier NADP + sa NADP H2. Tulad ng nakikita mo, bilang isang resulta ng light phase ng photosynthesis, tatlong pangunahing proseso ang nagaganap:
- synthesis ng ATP;
- paglikha ng NADP H2;
- pagbuo ng libreng oxygen.
Ang huli ay inilabas sa atmospera, at ang NADP H2 at ATP ay nakikibahagi sa madilim na yugto ng photosynthesis.
Madilim na yugto ng photosynthesis
Ang madilim at maliwanag na mga yugto ng photosynthesis ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malaking paggasta ng enerhiya sa bahagi ng halaman, ngunit ang madilim na bahagi ay nagpapatuloy nang mas mabilis at nangangailangan ng mas kaunting enerhiya. Ang mga dark phase na reaksyon ay hindi nangangailangan ng sikat ng araw, kaya maaari itong mangyari araw o gabi.
Ang lahat ng mga pangunahing proseso ng yugtong ito ay nagaganap sa stroma ng chloroplast ng halaman at kumakatawan sa isang uri ng chain ng sunud-sunod na conversion ng carbon dioxide mula sa atmospera. Ang unang reaksyon sa naturang kadena ay ang pag-aayos ng carbon dioxide. Upang gawin itong tumakbo nang mas maayos at mas mabilis, ang kalikasan ay nagbigay ng enzyme RiBP-carboxylase, na catalyzes ang fixation ng CO2.
Pagkatapos ang isang buong cycle ng mga reaksyon ay nangyayari, ang pagkumpleto nito ay ang conversion ng phosphoglyceric acid sa glucose (natural na asukal). Ang lahat ng mga reaksyong ito ay gumagamit ng enerhiya ng ATP at NADP H2, na nilikha sa light phase ng photosynthesis. Bilang karagdagan sa glucose, ang iba pang mga sangkap ay nabuo din bilang isang resulta ng photosynthesis. Kabilang sa mga ito ang iba't ibang mga amino acid, fatty acid, gliserol, pati na rin ang mga nucleotides.
Mga yugto ng photosynthesis: talahanayan ng paghahambing
| Mga pamantayan sa paghahambing | liwanag na bahagi | Madilim na yugto |
| sikat ng araw | Sapilitan | Hindi kailangan |
| Lokasyon ng mga reaksyon | Chloroplast grana | Chloroplast stroma |
| Pag-asa sa pinagmumulan ng enerhiya | Depende sa sikat ng araw | Depende sa ATP at NADP H2 na nabuo sa light phase at sa dami ng CO2 mula sa atmospera |
| panimulang materyales | Chlorophyll, mga protina ng carrier ng elektron, ATP synthetase | Carbon dioxide |
| Ang kakanyahan ng yugto at kung ano ang nabuo | Ang libreng O2 ay inilabas, ATP at NADP H2 ay nabuo | Ang pagbuo ng natural na asukal (glucose) at ang pagsipsip ng CO2 mula sa atmospera |
Photosynthesis - video