Photosynthesis ng mga halaman at mga tampok nito

Ang photosynthesis ng mga halaman ay isang kumplikadong prosesong physico-biochemical, kung saan ang mga halaman ay nagpapalit ng electromagnetic energy sa araw sa enerhiya ng kemikal na ginagamit sa mga organic compound. Ang prosesong ito ay batay sa isang kadena ng mga reaksyon ng kemikal na pagbabawas ng oksihenasyon, bilang isang resulta ng kung aling mga elektron ang inilipat mula sa mga ahente ng pagbibigay ng donor, na hydrogen at tubig, sa mga tumatanggap na mga oxidizer. Sa kasong ito, ang mga carbohydrates ay nabuo at ang O2 ay inilabas sa panahon ng oksihenasyon ng tubig.

Ang photosynthesis ng mga halaman ay may magkakasunod na yugto. Ang unang yugto ay tinatawag na ilaw (photochemical). Sa yugtong ito, ang enerhiya ng kabuuan ng kuwantum ay binago sa enerhiya ng kemikal para sa mga koneksyon ng mga compound ng mataas na enerhiya, at din sa isang unibersal na reductant. Sa ikalawang yugto, tinatawag na madilim (metabolic), ang nagresultang kemikal na enerhiya at ang unibersal na reductant ay sumasailalim sa isang pag-ikot upang ayusin at ibalik ang carbon dioxide, na nagreresulta sa pagbuo ng mga carbohydrates. Ang mekanismo ng potosintesis ay naghihiwalay sa liwanag at madilim na yugto hindi lamang sa oras, kundi pati na rin sa espasyo. Ang ilaw yugto ay pumasa sa espesyal na thylakoid enerhiya-transforming lamad, habang madilim na reaksyon ay pumasa sa alinman sa stroma ng chloroplast o sa cytoplasm.

Ang photosynthesis at respiration ng mga halaman ay batay sa pagsipsip ng light quanta, kung saan ang pangunahing papel ay nilalaro ng chlorophylls, na ang spectrum ng pagsipsip ay kinabibilangan ng nakikitang rehiyon, pati na rin ang mga bahagi ng infrared at ultraviolet na mga rehiyon na pinakamalapit dito. Ang pangunahing pigment para sa lahat ng mga halaman na nagsasagawa ng photosynthesis ay chlorophyll a. Ang green algae, mosses at vascular plants ay mayroon ding chlorophyll b, na nagpapalawak ng hinihigop na spectrum ng ilaw. Ang ilang mga species ng algae ay naglalaman din ng chlorophylls c at d. Bilang karagdagan sa kloropila, ang mga carotenoids at phycobilins ay nakikibahagi din sa pagsipsip ng liwanag.

Matapos ang pagsipsip ng liwanag, nagsisimula ang isang stage ng photochemical, kung saan dalawang larawan ng mga uri ng I at II (PS1 at PS2) ang nakikilahok. Ang bawat isa sa mga photosystem ay binubuo ng isang sentro ng reaksyon kung saan ang mga singil ay pinaghihiwalay, ang electric transport chain kung saan ang mga electron ay oxidized, at isang hanay ng mga sangkap na nagsasagawa ng mga proseso para sa photo-oksihasyon ng tubig at muling pagbabagong-buhay ng reaksyon center. Sa mga sentro ng reaksyon, ang enerhiya ng kuwantum na ilaw ay nabago sa kemikal, at pagkatapos ay lumipat ang mga electron alinsunod sa gradient ng potensyal na electrochemical, na isang kadena ng electron transport ng potosintesis.

Ang photosystem ng uri II ay nagsasagawa ng mga reaksyon sa photooxidation ng tubig, bunga ng kung saan ang oxygen at isang proton ng H + ay nabuo. Kahanay sa mga photosynthetic transport ng mga elektron, isang proseso ng proton na paglipat mula sa chloroplast patungo sa rehiyon ng intralithicoid. Bilang isang resulta ng mga reaksyon, NADPH at ATP ay nabuo, na ang mga pangunahing produkto ng potosintesis. Karagdagang potosintesis ng mga halaman ay bumubuo ng mga reaksiyong enzymatic na mula sa mga protina ng carbonic acids, carbohydrates at taba ay nakuha. Kung ang madilim na metabolismo ay may isang non-karbohidrat na oryentasyon, ang mga amino acids, organikong compounds at protina ay nabuo.

Ang mga proseso ng metabolic sa pamamagitan ng uri ng pag-aayos ng CO2 ay nahahati sa C3-, C4- at CAM-photosynthesis. Ang mga carbohydrates, na nabuo sa madilim na yugto ng potosintesis, ay maaaring ideposito sa mga chloroplast bilang mga compound ng almirol, lumabas ng chloroplasts upang bumuo ng mga bagong selula, at maglingkod bilang pinagkukunan ng enerhiya para sa metabolic reaksyon.

Ang photosynthesis ng mga halaman ay gumagamit lamang ng 1-2 porsiyento ng hinihigop na enerhiya na ilaw. Ang intensity ng mga potosintiko proseso ay apektado ng parang multo komposisyon at intensity ng liwanag, temperatura, tubig rehimen ng halaman at ang kanyang nutrisyon mineral, ang konsentrasyon ng CO2 at O2, pati na rin ang iba pang mga kadahilanan sa kapaligiran.