Transcript Fotosüntees
Miks taimed on rohelised? Fotosünteesi intensiivsuse sõltuvus lainepikkusest Taimerakk contra loomarakk Lehe ehitus Plastiid Kas kõik taimed on rohelised? Käopäkk Fotosünteesi üldvõrrand 6 CO₂ +6H₂O ⇒ C₆H₁₂O₆ + 6O₂↑ •Kas valgusenergia osaleb sünteesis otse? •Kuidas seostatakse CO₂ ja vesi? Mehhanism? •Kas tekkiv hapnik on pärit CO₂ -st või veest? Valgus –ja pimedusstaadiumi seos ATP NADPH2 Fotosünteesi valgusstaadium FOTOSÜSTEEM I •Klorofülli molekulid võtavad vastu valgusenergia ja tema elektronid ergastuvad. •Fotosüsteemi tsentris olev P 700 annab ära elektrone FS I pigmentidele •Osa elektrone pöördub tagasi fotosüsteemi tsentrisse (P700) – seepärast nn. elektronide tsükliline transport. Elektronide energia arvelt sünteesitakse 6 ATP molekuli •Osa fotosüsteemis edasiantavaid elektrone kandub aga fotosünteesi vaheühendile - NADP NADP+2e⁻+2H⁺⇔NADPH₂ FOTOSÜSTEEM II teostab vee fotolüüsi Iga vee molekul loovutab fotosünteesil elektroni – sisuliselt fotooksüdatsioon 4H₂O⇨ 4H⁺+ 4[OH] + 4e⁻ Hüdrooksüülradikaalid ühinevad ja tekib molekulaarne hapnik ja vesi. 4[OH] ⇨ O₂↑ + 2H₂O Kokkuvõttes FS I : 4H₂O⇨ 4H⁺ + O₂↑ + 4e⁻ + 2H₂O ja taandatult ( kahest vee molekulist lähtudes) 2H₂O⇨ 4H⁺ + O₂↑ + 4e⁻ FOTOSÜSTEEM II edasi 2H₂O⇨ 4H⁺ + O₂↑ + 4e⁻ • H⁺ liitub NADP – ga (e⁻ pärit FS I) NADP+2e⁻+2H⁺⇔NADPH₂ • O₂↑ difudeerub kloroplastidest rakku, edasi rakuvaheruumi ja läbi õhulõhede atmosfääri • e ⁻ atsükliline transport FS II pigmentide poolt – 12ATP KOKKUVÕTE VALGUSSTAADIUMIST •1. Reaktsioonide käivitumiseks vajalik valgus. •2. Toimub vee fotolüüs, mille käigus moodustub atmosfääri vabanev hapnik. •3. Siin sünteesitakse kõik pimedusstaadiumi reaktsioonideks vajalikud ATP (18) ja NADPH₂ (12) molekulid. Pimedusstaadium Calvini tsükkel Pimedusstaadium •Pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad plastiidise sisemuses - nn. Stroomas, kus paiknevad reaktsioonideks vajalikud ensüümid •Selles staadiumis toimub valgusstaadiumis loodud energeetiliste varude arvel glükoosi moodustamine. Süsinikuallikaks kasutatakse CO₂. •6 CO₂ +12 NADPH₂ ⇒ C₆H₁₂O₆ + 6H₂O +12NADP 18 ATP↷↷…18 ADP+18Pj Ühe molekuli glükoosi tootmiseks kulub 18 ATP ja 12 NADPH₂ molekuli. Fotosüntees kokku •12 NADPH₂ tootmiseks peab toimuma 12 molekuli H₂O fotolüüs, mille käigus tekib 6O₂↑ •Järelikult saame kogu protsessi iseloomustada summaarse võrrandiga: 6 CO₂ +12 H₂O ⇒ C₆H₁₂O₆ + 6O₂↑ + 6H₂O •Nagu nägime on vabanev hapnik on pärit täielikult veest, mitte süsihappegaasist; nagu seda võiks oletada fotosünteesi taandatud võrrandist 6 CO₂ +6H₂O ⇒ C₆H₁₂O₆ + 6O₂↑