CHEMIZM FOTOSYNTEZY

Istotą procesu fotosyntezy jest redukcja węgla odbywająca się stopniowo

6CO₂ + 6H₂O _{energia słon.} ^chloroplasy C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Na proces fotosyntezy składają się dwie fazy:

• świetlna

• ciemna

Faza świetlna ( lewa strona równania ) przebiega w systemie lamelarnym ciałka zieleni i polega na fotodysocjacji H₂O. Cząsteczka H₂O pod wpływem energii świetlnej i chlorofilu zostaje rozbita do H i grupy OH. Wcześniej energia świetlna zamieniana się na chemiczną. Aby fotodysocjacja zaszła muszą być:

• chlorofil

• przenośniki elektronów

Chlorofil „a” tworzy w ehloroplasatch dwie oddzielne formy mające różne właściwości widmowe:

• krótkofalowe posiadające maximum absorcji w promieniowaniu jasnoczerwonym

• długofalowe posiadające maximum absorcji w promieniowaniu ciemnoczerwonym

Obie formy są w postaci dwóch oddzielnych zespołów barwników oznaczonych symbolami PS I ( pigment system jeden ) i PS II :

• system PS I składa się z długofalowej formy chlorofilu, tworzy w chloroplaście kompleksy białkowe, bierze udział w fosforylacji cyklicznej i za nią odpowiada

• system PS II zawiera formę krótkofalową, chlorofil „a” oraz chlorofil „b” i karotenoidy, związany jest z fosfolizą ( rozbiciem ) H₂O, NADP

Przenośniki elektronów:

• ferodoksyna - białko zawierające Fe i S

• plastocjanina - białko zawierające Cu

• plastochina - związek zbudowany z rdzenia aromatycznego i bocznego łańcucha, podobny do witaminy K

• cytochromy - białka zawierające Fe

• flauproteid

Z tego wynika, że barwniki i przenośniki tworzą ciąg umożliwiający transport elektronów, który zachodzi dzięki energii chemicznej

W zależności od układów przenoszących energię wyróżnia się :

• fosforylację fotosyntetyczną niecykliczną ( faza jasna )

• fosforylację fotosyntetyczną cykliczną ( faza ciemna )

FAZA JASNA FOTOSYNTEZY

Przebieg fosforylacji niecyklicznej:

• system barwników PS I pochłania fotony światła ciemnoczerwonego;

• pochłonięty foton oddaje swoją energię jednemu z elektronów, który pobudzony - zostaje wytrącony z systemu PS I i w tym miejscu powstaje luka, która może być zajęta przez nowy elektron z zewnątrz

• wybity elektron zostaje skierowany na ferodksynę a z niej na nukleotyd NADP ( fosforan dwunukleotydu nikotyno-amino-adeninowego )

• H z H₂O zostaje skierowany też na NADP, którego cząsteczka ulega redukcji; NADP⁺ + 2e^- + 2H⁺  NADPH₂ - to pierwsza siła asymilacyjna

• OH z H₂O rozpada się do tlenu, wody i dwóch cząsteczek elektronu, przy czym uwolniony tlen wydalnoy jest na zewnątrz, jako produkt uboczny

• elektrony zostają akierowane na system barwników PS II, skąd zostają następnie wybite ( wytrącone ) pod wpływem pochłoniętych fotonów światła jasno czerwonego

• wybite elektrony przepływają przez łańcuch pośredników spowrotem na sytsem PS I i w ten sposób tam wypełniają dziury

• po pochłonięciu fotony elektryczne zostają znów wybyte z PS I uwalnia się energia umożliwiająca przyłączenie fosforu nieorganicznego do ADP ( adenozyno-dwufosforowy ) i powstaje ATP ( adnezynotrójfosforowy ) które jest drugą siłą asymilacyjną do asymilacji energii

PODSUMOWANIE

Istotą fosforylacji jest uwolnienie dwóch sił asymilacyjnych: NADPH₂ - nośnika wodory i drugiej siły ( połączenie nieorganicznego fosforu z ADP ) - nośnika energii. Może dojść do odłączenia fosforu od ATP - powstaje ADP i energia wykorzystywana do syntezu do syntezy węglowodorów w fazie ciemnej

---