Komponenty, prevádzka a typy fotosystémov

Ten Fotosystémy Sú to funkčné jednotky fotosyntetického procesu. Sú definované svojimi konkrétnymi formami združenia a organizácie.

Sú známe dva typy fotosystémov, nazývané fotosystémy I a II kvôli poradiu, v akom boli objavené. Fotosystém I predstavuje veľmi vysoké množstvo chlorofylu do v porovnaní s množstvom chlorofylu b, Zatiaľ čo fotosystém II má veľmi podobné množstvo oboch fotosyntetických pigmentov.

Fotosystémový diagram i. Prevzaté a upravené z: Pisum [verejná doména].

Fotosystémy sa nachádzajú v tilakoidných membránach fotosyntetických organizmov, ako sú rastliny a riasy. Nachádzajú sa tiež v cyanobaktériách.

[TOC]

Chloroplasty

Chloroplasty majú sférické alebo predĺžené organely s priemerom asi 5 um, ktoré obsahujú fotosyntetické pigmenty. Vo vnútri sa dochádza k fotosyntéze v rastlinných bunkách.

Sú obklopení dvoma vonkajšími membránami a vo vnútri obsahujú štruktúry vo forme vrecka, tiež obklopené dvoma membránami, nazývané tilakoidy.

Tilakoidy sú naskladané a vytvárajú súpravu, ktorá sa nazýva grana, zatiaľ čo tekutina obklopujúca tilakoidy sa nazýva stroma. Ďalej sú tilakoidy obklopené membránou nazývanou lúmen, ktorý vymedzuje intratilakoidný priestor.

Konverzia svetlej energie na chemickú energiu počas fotosyntézy sa vyskytuje vo vnútri tilakoidných membrán. Na druhej strane sa v stomeroch vyskytuje výroba a skladovanie uhľohydrátov produktu fotosyntézy.

Fotosyntetické pigmenty

Sú to proteíny schopné absorbovať energiu svetla, aby ju využili počas fotosyntetického procesu, sú úplne alebo čiastočne spojené s tilakoidnou membránou. Pigment priamo zapojený do svetelných reakcií fotosyntézy je chlorofyl.

Môže vám slúžiť: Coprinus comatus: Charakteristiky, reprodukcia, biotop

V rastlinách existujú dva hlavné typy chlorofylu, nazývané chlorofyly do a b. Iné typy chlorofylu, ako napríklad c a d, Ten sa vyskytuje iba v niektorých červených rianoch.

Existujú ďalšie fotosyntetické pigmenty, ako sú karotény a xantofilas, ktoré spolu tvoria karotenoidy. Tieto pigmenty sú izaprenoidy všeobecne zložené zo štyridsiatich atómov uhlíka. Karotény sú neoxygenované karoteinoidy, zatiaľ čo xantofilas sú okysličené pigmenty.

V rastlinách iba chlorofyl do Je priamo zapojený do svetelných reakcií. Zostávajúce pigmenty priamo absorbujú svetelnú energiu, ale pri prenose energie zachytenej z svetla na chlorofyl pôsobia ako pigmenty príslušenstvo do. Týmto spôsobom sa zachytí viac energie, ako by mohol zachytiť chlorofyl do Sama.

Fotosyntéza

Fotosyntéza je biologický proces, ktorý umožňuje rastlinám, rias a niektorým baktériám využívať energiu zo slnečného svetla. Prostredníctvom tohto procesu rastliny využívajú svetelnú energiu na transformáciu atmosférického oxidu uhličitého a vody získanej z pôdy, glukózy a kyslíka.

Svetlo spôsobuje komplexnú sériu oxidačných a redukčných reakcií, ktoré umožňujú transformáciu svetlej energie na chemickú energiu potrebnú na dokončenie procesu fotosyntézy. Fotosystémy sú funkčnými jednotkami tohto procesu.

Fotosystémové komponenty

Komplex antény

Je tvorený veľký počet pigmentov, vrátane stoviek molekúl chlorofylu do a ešte väčšie množstvo doplnkových pigmentov, ako aj ficobilíny. Anténny komplex umožňuje absorbovanie veľkého množstva energie.

Funguje ako lievik alebo anténa (odtiaľ jej názov), ktorá zachytáva energiu zo slnka a transformuje ju na chemickú energiu, ktorá sa prenáša do reakčného centra.

Môže vám slúžiť: Eudicotyledónas: Charakteristiky a klasifikácia

Vďaka prenosu energie, molekuly chlorofylu do z reakčného centra dostáva oveľa svetelnejšiu energiu, ako si sám získal. Okrem toho, ak by molekula chlorofylu dostala príliš veľa osvetlenia, je možné fotooxidovať a rastlina by zomrela.

Reakčné centrum

Je to komplex tvorený chlorofylovými molekulami do, molekula známa ako primárny prijímač elektrónov a početné proteínové podjednotky, ktoré ich obklopujú.

Fungujúci

Všeobecne molekula chlorofylu do Prítomný v reakčnom centre, ktorý začína svetelné reakcie fotosyntézy, priamo neprijíma fotóny. Príslušenstvo, ako aj niektoré molekuly chlorofylu do prítomný v komplexe antény prijíma svetelnú energiu, ale nepoužívajte ju priamo.

Táto energia absorbovaná anténnym komplexom sa prenáša na chlorofyl do reakčného centra. Zakaždým, keď je molekula chlorofylu aktivovaná do, Tým sa uvoľní energický elektrón, ktorý je potom absorbovaný primárnym elektrónovým prijímačom.

V dôsledku toho je primárny akceptor znížený, zatiaľ čo chlorofyl do Obnovte svoj elektrón vďaka vode, ktorá pôsobí ako konečný osloboditeľ elektrónov a kyslíka, sa získa ako vedľajší produkt.

Chlapci

Fotosystém i

Nachádza sa na vonkajšom povrchu tilakoidnej membrány a má malé množstvo chlorofylu b, Okrem chlorofylu do a karotenoidy.

Chlorofyl do Z reakčného stredu absorbuje lepšie vlnové dĺžky 700 nanometrov (NM), takže sa nazýva p700 (pigment 700).

Vo fotosystém I, skupina proteínu zo skupiny ferodoxínov - sulfid železa - pôsobí ako konečné elektrónové akceptory.

Fotosystém II

Pôsobí ako prvý v procese transformácie svetla na fotosyntézu, ale bol objavený po prvom fotosystéme. Nachádza sa na vnútornom povrchu tilakoidnej membrány a má viac chlorofylu b ten fotosystém i. Obsahuje tiež chlorofyl do, Ficobilíny a xantofilas.

Môže vám slúžiť: cistus laurifolius: biotop, vlastnosti, starostlivosť, choroba

V tomto prípade chlorofyl do reakčného centra lepšie absorbuje vlnovú dĺžku 680 nm (p680) a nie je to 700 nm ako v predchádzajúcom prípade. Konečný elektrónový akceptor v tomto fotosystéme je chinón.

Fotosystémový diagram II. Prevzaté a upravené z: Pôvodná práca bola Kaid. [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)].

Vzťah medzi fotosystémami I a II

Fotosyntetický proces robí oba fotosystémy. Prvým fotosystémom, ktorý koná, je II, ktorý absorbuje svetlo a tak, že elektróny v chlorofyle reakčného centra sú vzrušené a primárne akceptory elektrónov ich zachytávajú.

Elektróny nadšený svetlom cestovaním do fotosystému I cez elektrónový transportný reťazec umiestnený v tilakoidnej membráne. Tento posun spôsobuje pokles energie, ktorý umožňuje transport vodíkových iónov (H+) cez membránu smerom k lúmenu tilakoidov.

Transport vodíkových iónov poskytuje energetický rozdiel medzi lúmenovým priestorom tilakoidov a stromom chloroplastov, ktorý slúži na generovanie ATP.

Chlorofyl z fotosystémového reakčného centra I prijíma elektrón, ktorý pochádza z fotosystému II. Elektrón môže pokračovať v cyklickom prenose elektrónov okolo fotosystému I alebo sa použiť na vytvorenie NADPH, ktorý sa potom prepravuje do cyklu Calvin.

Odkazy

1. M.W. Nabors (2004). Úvod do botaniky. Pearson Education, Inc.
2. Fotosystém. Na Wikipédii. Získaný z.Wikipedia.orgán.
3. Fotosystém I, vo Wikipédii. Získaný z.Wikipedia.orgán.
4. Fotosyntéza - fotosystémy I a II. Zotavené z Britannice.com.
5. B. Andersson & L.G. Franzen (1992). Fotosystémy oxygénnej fotosyntézy. In: L. Ernster (Ed.). Molekulárne mechanizmy v bioenergetike. Vydavatelia Elvieser Science.
6. A.M. Yahia, a. Carrillo-López, G.M. Bariéra, h. Suzán-Azpiri a M.Otázka. Bolaños (2019). Kapitola 3 - fotosyntéza. Physiológia a biochémia ovocia a zeleniny.