Komponente, delovanje in tipa fotosisteme

The Fotosistemi So funkcionalne enote fotosintetskega procesa. Opredelijo jih njihove posebne oblike združevanja in organizacije.

Znani sta dve vrsti fotosistemov, imenovani fotosistemi I in II zaradi vrstnega reda, v katerem so jih odkrili. Fotosystem I predstavlja zelo velike količine klorofila do v primerjavi s količino klorofila b, Medtem ko ima fotosistem II zelo podobne količine obeh fotosintetskih pigmentov.

Diagram fotosistema i. Vzeti in urejen od: pisum [javna domena].

Fotosistemi se nahajajo v tilakoidnih membranah fotosintetskih organizmov, kot so rastline in alge. Najdemo jih tudi v cianobakteriji.

[TOC]

Kloroplasti

Kloroplasti so sferične ali podolgovate organele premera približno 5 um, ki vsebujejo fotosintetske pigmente. V notranjosti se pojavi fotosinteza v rastlinskih celicah.

Obkroženi sta z dvema zunanjima membranama in v notranjosti vsebujejo strukture v obliki vreče, obkrožene tudi z dvema membranama, imenovani Tilacoides.

Tilakoidi so zloženi, ki tvorijo komplet, ki se imenuje Grana, medtem ko se tekočina, ki obdaja Tilacoides, imenuje stroma. Poleg tega so tilakoidi obkroženi z membrano, imenovano lumen, ki omejuje intratilakoidni prostor.

Pretvorba svetlobne energije v kemično energijo med fotosintezo se pojavi znotraj tilakoidnih membran. Po drugi strani pa se proizvodnja in shranjevanje ogljikovih hidratov izdelka fotosinteze pojavlja v stenah.

Fotosintetski pigmenti

So beljakovine, ki lahko absorbirajo svetlobno energijo, da jo uporabijo med fotosintetskim procesom, so popolnoma ali delno združene s tilakoidno membrano. Pigment, ki je neposredno vključen v svetlobne reakcije fotosinteze, je klorofil.

Vam lahko služi: coprinus comatus: značilnosti, reprodukcija, habitat

V rastlinah sta dve glavni vrsti klorofila, imenovani klorofili do in b. Vendar pa druge vrste klorofila, kot je c in d, Slednje prisotno le v nekaterih rdečih algah.

Obstajajo tudi drugi fotosintetski pigmenti, kot so karoteni in ksantofila, ki skupaj sestavljajo karotenoide. Ti pigmenti so isaprenoidi, ki jih običajno sestavljajo štirideset ogljikovih atomov. Karoteni so ne -oksigenirani karoteinoidi, ksantofila pa oksigenirani pigmenti.

V rastlinah samo klorofil do Neposredno je vključen v svetlobne reakcije. Preostali pigmenti ne absorbirajo svetlobne energije, ampak delujejo kot pigmentni dodatki, ko prenašajo energijo, zajete iz svetlobe v klorofil do. Na ta način je zajet več energije, kot bi ga lahko zajel klorofil do Samo po sebi.

Fotosinteza

Fotosinteza je biološki proces, ki omogoča rastlinam, algam in nekaterim bakterijam, da izkoristijo energijo s sončne svetlobe. S tem postopkom rastline uporabljajo svetlobno energijo za preoblikovanje atmosferskega ogljikovega dioksida in vode, pridobljene iz zemlje, glukoze in kisika.

Svetloba povzroči zapleteno vrsto reakcij oksidacije in redukcije, ki omogočajo preoblikovanje svetlobne energije v kemično energijo, potrebno za dokončanje procesa fotosinteze. Fotosistemi so funkcionalne enote tega procesa.

Komponente fotosistema

Antenski kompleks

Sestavljen je iz velikega števila pigmentov, vključno s stotimi molekulami klorofila do in še večje količine dodatnih pigmentov, pa tudi fikobiline. Antenski kompleks omogoča absorpcijo velike količine energije.

Deluje kot lijak ali antena (od tod tudi njegovo ime), ki zajame energijo pred soncem in jo pretvori v kemično energijo, ki se prenese v reakcijski center.

Vam lahko služi: eudicotyledóneas: značilnosti in klasifikacija

Zahvaljujoč prenosu energije, molekula klorofila do Iz reakcijskega centra prejme veliko bolj svetlobno energijo, kot jo je pridobil sam. Poleg tega bi lahko, če molekula klorofila dobi preveč osvetlitve, fotooksidizirana in rastlina bi umrla.

Reakcijski center

Je kompleks, ki ga tvorijo molekule klorofila do, Molekula, znana kot primarni sprejemnik elektronov in številnih beljakovinskih podenot, ki jih obdajajo.

Delovanje

Na splošno molekula klorofila do Prisoten v reakcijskem centru in ki se začne svetlobne reakcije fotosinteze, ne sprejema neposredno fotonov. Dodatni pigmenti, pa tudi nekatere molekule klorofila do prisoten v antenskem kompleksu prejema svetlobno energijo, vendar je ne uporabljajte neposredno.

Ta energija, ki jo absorbira antenski kompleks, se prenese na klorofil do reakcijskega centra. Vsakič, ko se aktivira molekula klorofila do, To sprosti energijski elektron, ki ga nato absorbira primarni sprejemnik elektronov.

Posledično se primarni akceptor zmanjša, medtem ko klorofil do Ponovite svoj elektron zahvaljujoč vodi, ki deluje kot končni osvobodilnik elektronov in kisika dobimo kot stranski proizvod.

Fantje

Fotosistem i

Nahaja se na zunanji površini tilakoidne membrane in ima malo klorofila b, Poleg klorofila do in karotenoidi.

Klorofil do Iz reakcijskega centra absorbira valovne dolžine 700 nanometrov (NM) bolje, zato se imenuje P700 (Pigment 700).

V fotosistemu I skupina beljakovin iz skupine ferodoksina - železni sulfid - deluje kot končni sprejemniki elektronov.

Fotosistem II

Najprej deluje v procesu preobrazbe svetlobe v fotosintezo, vendar so ga odkrili po prvem fotosistemu. Nahaja se na notranji površini tilakoidne membrane in ima več klorofila b Ta fotosistem i. Vsebuje tudi klorofil do, Fikobilini in ksantofilas.

Lahko vam služi: cistus laurifolius: habitat, lastnosti, oskrba, bolezen

V tem primeru klorofil do reakcijskega centra bolje absorbira valovno dolžino 680 nm (P680) in ne od 700 nm kot v prejšnjem primeru. Končni sprejemnik elektronov v tem fotosistemu je kinon.

Diagram fotosistema II. Vzeli in uredili iz: originalno delo je Kaid. [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)].

Razmerje med fotosistemi I in II

Fotosintetski postopek naredi oba fotosistema. Prvi fotosistem, ki deluje, je II, ki absorbira svetlobo in tako da so elektroni v klorofilu reakcijskega centra navdušeni in primarni sprejemniki elektronov jih zajemajo.

Elektroni, navdušeni nad lahkim potovanjem v fotosistem I, skozi transportno verigo elektronov, ki se nahaja v tilakoidni membrani. Ta premik povzroči padec energije, ki omogoča transport vodikovih ionov (H+) skozi membrano proti lumen Tilacoides.

Prevoz vodikovih ionov zagotavlja energijsko diferencial med lumenskim prostorom tilakoidov in kloroplastom strome, ki služi za ustvarjanje ATP.

Klorofil iz reakcijskega centra Photosystem I prejme elektron, ki prihaja iz fotosistema II. Elektron se lahko nadaljuje v cikličnem transportu elektronov okoli fotosistema I ali se uporablja za oblikovanje NADPH, ki se nato prepelje v cikel Calvin.

Reference

1. M.W. Nabors (2004). Uvod v botaniko. Pearson Education, Inc.
2. Fotosistem. V Wikipediji. Pridobljeno iz.Wikipedija.org.
3. Fotosistem I, v Wikipediji. Pridobljeno iz.Wikipedija.org.
4. Fotosinteza - fotosistema I in II. Okreval od Britannice.com.
5. B. Andersson & L.G. Franzen (1992). Fotosistemi kisikaste fotosinteze. V: l. Ernster (ur.). Molekularni mehanizmi v bioenergetiki. Elvieser Science Publishers.
6. In.M. Yahia, a. Carrillo-López, g.M. Pregrada, h. Suzán-Azpiri & M.Q. Bolaños (2019). 3. poglavje - fotosinteza. Fiziologija postharvest in biokemija sadja in zelenjave.