פוטוסינתזה בצמחים ותכונותיו

פוטוסינתזת צמח היא תהליך פיזי-ביוכימיים מורכב שבו צמחים להמיר אנרגיה אלקטרומגנטית, אשר נמצאת קרן השמש לאנרגיה כימית המשמשת תרכובות אורגניות. הבסיס של תהליך זה הוא תגובות כימיות חיזור שרשרת, כתוצאה אשר אלקטרונים מועברים לסוכן להפחתת תורם, אשר ממנו, ומים, כדי את המקבל, הוא מחמצן. בשנת פחמימות טופס זה ו O2 הוא שוחרר במהלך החמצון של מים.

יש צמח הפוטוסינתזה שני צעדים רצופים. השלב הראשון נקרא אור (פוטו). בשלב זה, את אנרגיית האור הקוונטים מומרת לאנרגיה כימית עבור קישורים תרכובות בעלות אנרגיה גבוהה, כמו גם reductant אוניברסלי. בשלב השני, בעל השם בחושך (מטבולית) המתקבל האנרגיה הכימית של סוכן צמצום ו לולאה לעבור אוניברסלית עבור קיבוע וצמצום של פחמן דו-חמצנים, לפיה פחמימות נוצרות. מנגנון הפוטוסינתזה מפריד צעד אור וחושך לא רק בזמן, אלא גם בחלל. שלב אור מתרחש בתוך ממברנות תילקואיד המרת אנרגיה מיוחדות, בעוד התגובות הכהות להתקיים גם ב stroma הכלורופלסט, או בציטופלסמה.

פוטוסינתזת צמח נשימה מבוססת על קליטת קוונטים של אור, שבו התפקיד הראשי מגלם ספקטרום קליטת כלורופיל הכולל באזור הגלוי, וסמוך אליו אינפרא חלק ואזורי אולטרה סגולים. הפיגמנט העיקרי לכל הצמחים לבצע פוטוסינתזה הוא כלורופיל. אצות ירוקות, טחבים צמחים עילאיים יותר וכלורופיל b, אשר מרחיב את הספקטרום של האור נספג. מינים מסוימים של אצות מכילים כלורופיל C ו- D. בנוסף כלורופיל, בתהליך של קליטת אור הם גם קרוטנואידים phycobilins מעורבים.

לאחר קליטת האור מתרחשת צעד פוטו שבו מעורבים שני סוגים ואני photosystem ו- II (PS1 ו- PS2). כל האחד APS מורכב במרכז הריאקציה, שבה הפרדת מטען מתרחשת, שרשרת תחבורה חשמלית, שבו חמצון האלקטרון, ומערכת של רכיבים לבצע את תהליכי photooxidation של מי ההתחדשות של מרכז התגובה. בשנת מרכזי התגובה של אנרגית קוונטית האור מומר כימי, ואז האלקטרונים לנוע על פי השיפוע של פוטנציאל אלקטרוכימי, המהווים את שרשרת העברת אלקטרונים של הפוטוסינתזה.

סוג Photosystem השנייה ומבצע התגובה photooxidation של מים, וכך נוצרת חמצן ופרוטונים H +. תהליך העברת אלקטרוני פוטוסינתזה במקביל לוקח העברת פרוטון מקום הכלורופלסט לתוך אזור intrathylakoid. התגובות וכתוצאה לייצר NADPH ו- ATP, אשר הם המוצרים העיקריים של פוטוסינתזה. יתר על הפוטוסינתזה של צמחים מהווה התגובה האנזימטית שבו פחמן דו חמצני המתקבל חלבונים, פחמימות ושומנים. אם חילוף החומרים הלא-פחמימות הכהות יש כִּוּוּנִיוּת, חומצות אמינו יצרו, תרכובות אורגניות וחלבונים.

תהליכים מטבוליים עבור סוג קיבוע CO2 מחולקים C3, C4 ו הפוטוסינתזה CAM. לפיכך פחמימות, אשר נוצרות על הבמה בחושך פוטוסינתזת כלורופלסטים ניתן להפקיד בצורה של יציאת תרכובות עמילן הכלורופלסט מנת ליצור תאים חדשים לשרת כמקור אנרגיה עבור תגובות מטבוליות.

הפוטוסינתזה הצמח משתמשת רק 1-2 אחוזים של אנרגיה האור נספג. עוצמת תהליך הפוטוסינתזה משפיעה על רכב ספקטרלי עוצמת אור, טמפרטורה, מתקני טיהור מים ותזונת מינרלים, ריכוז CO2 ו- O2, כמו גם גורמים סביבתיים אחרים.