प्रकाश संश्लेषण - यह क्या है? प्रकाश संश्लेषण की अवस्था। प्रकाश संश्लेषण की शर्तें

क्या तुमने कभी कितना जीवों की दुनिया सोचा है?! और यह सब इसलिए कि वे ऑक्सीजन साँस लेने के लिए ऊर्जा को विकसित करने और कार्बन डाइऑक्साइड साँस छोड़ते की जरूरत है। अर्थात् कार्बन डाइऑक्साइड - इस घटना का मुख्य कारण, भरी हुई कमरे के रूप में। यह तब होता है जब बहुत से लोगों को है, और एक लंबे समय के लिए कमरे प्रसारित नहीं किया जाता है। इसके अलावा, जहरीले पदार्थ हवा की सुविधा, निजी कार और सार्वजनिक परिवहन भरें।

कैसे हम अभी तक घुटन नहीं था है सभी के जीवन जहरीला कार्बन डाइऑक्साइड का स्रोत है, तो: पूर्वगामी को देखते हुए, वहाँ एक तार्किक प्रश्न है? इस स्थिति में सभी जीवित प्राणियों के उद्धारकर्ता प्रकाश संश्लेषण के रूप में कार्य करता है। क्या है प्रक्रिया है और इसकी आवश्यकता क्या है?

इसका परिणाम - कार्बन डाइऑक्साइड और हवा की ऑक्सीजन संतृप्ति की शेष राशि। यह प्रक्रिया केवल दुनिया की वनस्पतियों के प्रतिनिधियों के लिए जाना जाता है,, पौधों के रूप में देखते हैं केवल उनकी कोशिकाओं में होता है।

प्रकाश संश्लेषण ही - एक बेहद जटिल प्रक्रिया, कुछ शर्तों के आधार पर, और कई चरणों में जगह लेता है।

परिभाषा

वैज्ञानिक परिभाषा के अनुसार, कार्बनिक पदार्थों में प्रकाश संश्लेषण की पाठ्यक्रम कोशिकीय स्तर पर जैविक में बदला जाता है, स्वपोषी जीवों सूरज प्रकाश के संपर्क के कारण।

अधिक समझ में आता भाषा कहते हैं कि करने के लिए, प्रकाश संश्लेषण एक प्रक्रिया है जिसमें निम्नलिखित होता है:

1. संयंत्र नमी के साथ संतृप्त है। नमी के स्रोत पानी या मिट्टी नम उष्णकटिबंधीय हवा से हो सकता है।
2. यह क्लोरोफिल प्रतिक्रिया (विशिष्ट पदार्थ है जो संयंत्र में निहित है) सौर ऊर्जा का प्रभाव होता है।
3. शिक्षा आवश्यक वनस्पति खाद्य है कि वे अपने दम पर उत्पादन नहीं, जबकि वे खुद अपने निर्माता हैं, परपोषी तरह से कर सकते हैं। दूसरे शब्दों में, पौधों तथ्य यह है कि वे खुद को उत्पादन से तंग आ चुके हैं। यह प्रकाश संश्लेषण का परिणाम है।

चरण एक

वस्तुतः हर संयंत्र हरी सामग्री, जिसके द्वारा यह प्रकाश को अवशोषित कर सकते हैं। इस पदार्थ एक क्लोरोफिल की तुलना में अधिक नहीं है। इसका स्थान - क्लोरोप्लास्ट। लेकिन क्लोरोप्लास्ट संयंत्र और उसके फल के स्टेम में स्थित हैं। लेकिन प्रकृति पत्ती प्रकाश संश्लेषण में विशेष रूप से आम। के बाद से बाद अपनी संरचना में काफी सरल है और जिसका अर्थ है कि प्रक्रिया के उद्धारक की घटना के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा बहुत अधिक हो जाएगा एक अपेक्षाकृत बड़े सतह क्षेत्र, है।

जब प्रकाश क्लोरोफिल द्वारा अवशोषित कर लेता है, उत्साह के एक राज्य में उत्तरार्द्ध, और अपनी ऊर्जा का वादा किया संयंत्र के अन्य कार्बनिक अणुओं को हस्तांतरित। ऐसी ऊर्जा की संख्या सबसे अधिक प्रतिभागियों प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया चला जाता है।

चरण दो

दूसरे चरण में प्रकाश संश्लेषण शिक्षा दुनिया की भागीदारी की आवश्यकता नहीं है। यह जहरीला कार्बन पानी और हवा जन से उत्पादित डाइऑक्साइड का उपयोग के साथ रासायनिक बॉन्ड के गठन में होते हैं। इसके अलावा पदार्थों कि वनस्पति रहने की क्षमता प्रदान करते हैं के सेट के संश्लेषण। ये स्टार्च, ग्लूकोज हैं।

पौधों में इस तरह के कार्बनिक तत्वों, संयंत्र के अलग अलग हिस्सों के लिए शक्ति का स्रोत के रूप में कार्य महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के सामान्य कोर्स प्रदान करते हुए। इन पदार्थों का उत्पादन किया और जीव, जो भोजन के लिए पौधों का उपयोग कर रहे हैं। मानव शरीर भोजन के माध्यम से इन पदार्थों, जो दैनिक आहार में शामिल किया गया है के साथ संतृप्त है।

क्या? कहाँ? कब?

कार्बनिक में कार्बनिक पदार्थ दिया करने के लिए, यह प्रकाश संश्लेषण के लिए उपयुक्त परिस्थितियों प्रदान करने के लिए आवश्यक है। इस प्रक्रिया के लिए पहली जगह में प्रकाश आवश्यक है। हम के बारे में कृत्रिम और सूर्य की रोशनी में बात कर रहे हैं। प्रकृति आम तौर पर संयंत्र गतिविधि वसंत और गर्मियों, कि है, जब सौर ऊर्जा की एक बड़ी राशि प्राप्त करने के लिए की जरूरत है की तीव्रता की विशेषता है। शरद ऋतु ध्यान में लीन होना, जब रोशनी कम कर रहे हैं, कम दिन के बारे में नहीं कहा जा सकता है। नतीजतन, पत्ते पीले रंग के हो, और फिर पूरी तरह से बंद हो जाते हैं। लेकिन जैसे ही सूरज की पहली वसंत चमक किरणों के रूप में, हरी घास बढ़ जाता है तुरंत अपनी गतिविधियों को फिर से शुरू chlorophylls, और ऑक्सीजन और अन्य पोषक तत्वों, जो महत्वपूर्ण प्रकृति हैं के सक्रिय विकास शुरू हो जाएगा।

प्रकाश संश्लेषण की स्थिति न केवल परिवेश प्रकाश की उपस्थिति में शामिल हैं। नमी भी पर्याप्त होना चाहिए। सब के बाद, संयंत्र पहले नमी को अवशोषित, और फिर प्रतिक्रिया सौर ऊर्जा के साथ शुरू होता है। इस प्रक्रिया का परिणाम और संयंत्र पोषण उत्पादों रहे हैं।

केवल तभी, जब एक हरे रंग पदार्थ प्रकाश संश्लेषण है। क्या क्लोरोफिल है, हम ऊपर उल्लेख किया है। वे प्रकाश या सौर ऊर्जा और संयंत्र खुद के बीच कंडक्टर की तरह कर रहे हैं, उनके जीवन और गतिविधियों की उचित पाठ्यक्रम यह सुनिश्चित। ग्रीन पदार्थों अवशोषण क्षमता अधिकता सूरज की रोशनी है।

यह एक महत्वपूर्ण भूमिका है और ऑक्सीजन निभाता है। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया सफल रहा था करने के लिए, पौधों, यह एक बहुत जरूरत है क्योंकि इसकी संरचना केवल 0.03% कार्बोनिक एसिड होता है। इसलिए 20 000 मीटर हवा ^{के 3} से 6 मीटर ³ एसिड प्राप्त कर सकते हैं। ग्लूकोज के लिए प्राथमिक फीडस्टॉक, जो बारी में, एक पदार्थ जीवन के लिए आवश्यक है - यह बाद के घटक है।

वहाँ प्रकाश संश्लेषण की दो चरण हैं। पहले प्रकाश कहा जाता है, और दूसरा - अंधेरे।

क्या तंत्र रिसाव प्रकाश मंच

प्रकाश रासायनिक - प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश मंच दूसरा नाम है। इस चरण में मुख्य प्रतिभागियों हैं:

• सौर ऊर्जा;
• विभिन्न पिगमेंट।

पहले घटक स्पष्ट के साथ, यह सूरज की रोशनी है। लेकिन क्या कर रहे हैं पिगमेंट प्रत्येक पता नहीं है। वे हरे, पीले, लाल या नीली में आते हैं। phycobilins क्रमशः - हरी chlorophylls समूह "ए" और करने के लिए पीले और लाल / नीले 'बी' शामिल करने के लिए। रसायनिक गतिविधि केवल प्रक्रिया 'ए' के इस चरण में प्रतिभागियों के बीच प्रदर्शनी chlorophylls। प्रकाश क्वांटा के संग्रह और प्रकाश रासायनिक के केंद्र के लिए उनके परिवहन - बाकी पूरक भूमिका है, जो का सार के अंतर्गत आता है।

के बाद से क्लोरोफिल एक विशेष तरंगदैर्ध्य प्रकाश रासायनिक प्रणाली निम्नलिखित के साथ सौर ऊर्जा की क्षमता कुशल अवशोषण के साथ संपन्न पहचान की गई है:

- रसायनिक केंद्र 1 (हरा बात 'ए' समूह) - 700 वर्णक को अवशोषित प्रकाश किरणों जिसकी लंबाई में शामिल लगभग 700 एनएम है। यह वर्णक प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश मंच के उत्पादों के निर्माण में मौलिक भूमिका के अंतर्गत आता है।

- रसायनिक केंद्र 2 (हरा पदार्थ समूह "बी") - वर्णक 680 शामिल किया गया है कि लंबाई में 680 एनएम के प्रकाश किरणों को अवशोषित कर लेता का एक हिस्सा। उन्होंने कहा कि प्रकाश रासायनिक केंद्र 1. इस हाइड्रोलिसिस तरल के माध्यम से हासिल की है खो इलेक्ट्रॉनों के कार्यों को भरने में होते हैं जो अभिनेता, का मालिक है।

पिगमेंट कि photosystem 1 और 2 में एक केंद्रित प्रकाश अपशिष्टों वर्णक, जो photochemically सक्रिय है का केवल एक अणु है 350 400 अणुओं से कम - क्लोरोफिल समूह 'ए'।

क्या हो रहा है?

1. प्रकाश ऊर्जा संयंत्र द्वारा अवशोषित, वर्णक पर असर उसमें 700 निहित है, जो उत्तेजना की स्थिति में सामान्य स्थिति से गुजरता है। वर्णक एक तथाकथित इलेक्ट्रॉन छेद में जिसके परिणामस्वरूप एक इलेक्ट्रॉन खो देता है,। इसके अलावा, वर्णक अणु है कि एक इलेक्ट्रॉन खो दिया है, इसके स्वीकर्ता के रूप में, यानी, पार्टी इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है काम करते हैं, और फार्म वापस आ सकते हैं।

2. प्रकाश को अवशोषित वर्णक 680 photosystem 2. पानी का गठन इलेक्ट्रॉनों जो मूल रूप से तो फिर इस तरह के साइटोक्रोम C550 के रूप में सामग्री को स्वीकार कर लिया है, और पहचान कर रहे हैं पत्र प्र द्वारा के अपघटन पर के केंद्र में तरल के प्रकाश रासायनिक अपघटन, साइटोक्रोम इलेक्ट्रॉनों द्वारा की प्रक्रिया सर्किट वाहक दर्ज करें और प्रकाश रासायनिक के लिए केंद्र 1 लिए ले जाया जाता छेद ई है, जो प्रकाश क्वांटा के प्रवेश और वर्णक 700 की वसूली प्रक्रिया का परिणाम है भरें।

वहाँ बार जब इस तरह के एक अणु वापस हो जाता है इलेक्ट्रॉन समान बनी हुई है। इस गर्मी के रूप में प्रकाश ऊर्जा के अलगाव को बढ़ावा मिलेगा। लेकिन लगभग हमेशा एक इलेक्ट्रॉन एक नकारात्मक चार्ज, विशेष लोहे सल्फर प्रोटीन के साथ मिलकर होने और जंजीरों में से एक पर या वर्णक 700 अन्य वेक्टर सर्किट में गिर जाता है करने के लिए किया जाता है और निरंतर स्वीकर्ता के साथ फिर से किया गया है।

चक्रीय - पहला अवतार में, वहाँ एक चक्रीय इलेक्ट्रॉन परिवहन बंद प्रकार, में पीछे नहीं है।

दोनों प्रक्रियाओं इलेक्ट्रॉन वाहकों के एक ही श्रृंखला को उत्प्रेरित करने के तहत प्रकाश संश्लेषण की दिशा में पहला कदम में गिर जाते हैं। लेकिन यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चक्रीय प्रकार photophosphorylation आरंभ और समाप्ति एक साथ एक Chl बिंदु के परिवहन, जबकि जब चक्रीय संक्रमण के परिवहन पदार्थ हरी 'बी' समूह 'ए' क्लोरोफिल करना शामिल है।

चक्रीय परिवहन की विशेषताएं

चक्रीय के फास्फारिलीकरण भी संश्लेषक कहा जाता है। इस प्रक्रिया का एक परिणाम के रूप में एटीपी अणु का उत्पादन किया। इस के आधार वर्णक 700, जिससे ऊर्जा जारी की है पर इलेक्ट्रॉन उत्तेजित अवस्था में कुछ लगातार चरणों के बाद वापसी परिवहन है, एटीपी के फॉस्फेट बांड में आगे संचय के phosphorylating एंजाइम प्रणाली में प्राप्त हिस्सा। यही कारण है, ऊर्जा छितराया हुआ नहीं है है।

चक्रीय के फास्फारिलीकरण प्रकाश संश्लेषण की प्राथमिक प्रतिक्रिया, सूरज की रोशनी ऊर्जा का उपयोग करके झिल्ली सतहों tilaktoidov क्लोरोप्लास्ट पर रासायनिक प्रौद्योगिकी ऊर्जा के गठन पर आधारित है।

में आत्मसात की संश्लेषक phosphorylation प्रतिक्रिया के बिना प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण असंभव।

बारीकियों noncyclic प्रकार के परिवहन

प्रक्रिया एन के NADP + और एनएडीपीएच गठन * उबरने में होते हैं। तंत्र इसकी कमी प्रतिक्रिया ferredoxin इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण और NADP करने के लिए + NADP * एच के लिए आगे कमी के साथ बाद में संक्रमण पर आधारित है

नतीजतन, इलेक्ट्रॉनों जो वर्णक 700 खो दिया है, इलेक्ट्रॉनों पानी जो photosystem 2 में प्रकाश किरणों द्वारा विघटित है के माध्यम से मंगाया जाता है।

इलेक्ट्रॉनों जो प्रवाह के अचक्रीय पथ भी मतलब प्रकाश संश्लेषण एक साथ दो photosystems प्रतिक्रिया द्वारा किया जाता है, उन्हें इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला से जोड़ता है। प्रकाश ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों प्रवाह वापस निर्देशित करता है। केंद्र के लिए प्रकाश रासायनिक केंद्र 1 से परिवहन के दौरान 2 इलेक्ट्रोन झिल्ली सतह tilaktoidov पर प्रोटॉन क्षमता के रूप में संचय के कारण उनकी ऊर्जा का हिस्सा खो देते हैं।

क्लोरोप्लास्ट में एटीपी के गठन के लिए इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में एक प्रोटॉन-प्रकार संभावित, और संचालन बनाने के प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के अंधेरे चरण में माइटोकॉन्ड्रिया में एक ही प्रक्रिया के साथ लगभग समान है। लेकिन सुविधाओं अभी भी मौजूद हैं। इस स्थिति में Tilaktoidami गलत साइड पर माइटोकॉन्ड्रिया मोड़ रहे हैं। यह मुख्य कारण यह है कि इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन विपरीत दिशा mitochondrial झिल्ली में हस्तांतरण प्रवाह के सापेक्ष में झिल्ली के माध्यम से चलते हैं। इलेक्ट्रॉनों के बाहर करने के लिए ले जाया जाता है, और प्रोटॉन मैट्रिक्स tilaktoidnogo के भीतरी इलाकों में संचित कर रहे हैं। नकारात्मक - पिछले केवल एक सकारात्मक चार्ज है, और बाहरी झिल्ली tilaktoida लेता है। इस से यह इस प्रकार है कि माइटोकॉन्ड्रिया की राह विपरीत प्रोटॉन ढाल प्रकार के रास्ते।

एक अन्य विशेषता यह प्रोटॉन की क्षमता में उच्च पीएच है।

तीसरे सुविधा विकार साइटों tilaktoidnoy और 1 के बराबर प्रोटॉन को एटीपी के अणुओं के अनुपात एक परिणाम के रूप में केवल दो जंजीरों की उपस्थिति है: 3।

निष्कर्ष

प्रकाश संश्लेषण के पहले चरण में संयंत्र से प्रकाश ऊर्जा (कृत्रिम और neiskusstvennoy) की बातचीत है। क्लोरोफिल, जिनमें से अधिकांश पत्ते में निहित है - हरी मामले की किरणों के लिए प्रतिक्रिया।

एटीपी और NADP * एच के गठन - इस तरह के एक प्रतिक्रिया का परिणाम है। इन उत्पादों को अंधेरे प्रतिक्रियाओं की घटना के लिए आवश्यक हैं। नतीजतन, प्रकाश मंच - अंधेरे - बाध्यकारी प्रक्रिया है, जिसके बिना यह दूसरा कदम होगा।

अंधेरे चरण: सार और विशेषताओं

डार्क प्रकाश संश्लेषण और अपनी प्रतिक्रिया कार्बन डाइऑक्साइड प्रक्रिया जैविक कार्बोहाइड्रेट प्राप्त करने के लिए पदार्थ हैं। इन प्रतिक्रियाओं का कार्यान्वयन क्लोरोप्लास्ट स्ट्रोमा में होते हैं और उत्पादों की सक्रिय भागीदारी के प्रकाश संश्लेषण की पहला कदम उठाने - प्रकाश।

आत्मसात करने की प्रक्रिया पर कदम अंधेरे आधारित संश्लेषक तंत्र में कार्बन डाइऑक्साइड की है, जो चक्रीय की विशेषता है (यह भी प्रकाश रासायनिक carboxylation, केल्विन चक्र कहा जाता है)। यह तीन चरणों के होते हैं:

1. कार्बोनेशन - परिग्रहण सीओ _2।
2. दृढ चरण।
3. चरण उत्थान ribulozodifosfat।

Ribulofosfat - पांच कार्बन परमाणुओं के साथ शर्करा - एटीपी की कीमत पर फास्फारिलीकरण की प्रक्रिया करने के लिए खुद को उधार देता है, जिससे ribulozodifosfat जो आगे छह कार्बन, जो तुरन्त पानी के अणु के साथ प्रतिक्रिया द्वारा विघटित साथ सीओ ₂ उत्पाद के लिए कनेक्शन द्वारा carboxylation के अधीन है, दो आणविक प्रजातियों एसिड phosphoglyceric बनाने उत्पादन । तीन कार्बन चीनी, ट्रायोज या एल्डिहाइड phosphoglyceraldehyde - तब एसिड एंजाइमों की अभिक्रियाएं के कार्यान्वयन में पूर्ण बहाली के दौर से गुजर जिसके लिए तीन कार्बन के लिए एक चीनी के रूप में एटीपी और NADP की उपस्थिति की आवश्यकता है। जब दो ऐसे ट्रायोज गाढ़ा hexose अणु प्राप्त किया जाता है, जो स्टार्च अणु और डिबग रिजर्व का हिस्सा हो सकता है।

इस चरण में तथ्य यह है कि प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान, सीओ ₂ के एक अणु और तीन एटीपी अणुओं और चार एच परमाणुओं Geksozofosfat पेन्टोज़ फॉस्फेट चक्र की प्रतिक्रियाओं, उत्थान ribulozofosfata में जिसके परिणामस्वरूप जो कार्बोनिक एसिड का एक और अणु के साथ फिर से किया जा सकता है के लिए उत्तरदायी का उपयोग करके अवशोषित कर लेता है द्वारा समाप्त होता है।

Carboxylation प्रतिक्रिया, वसूली, उत्थान केवल विशिष्ट कोशिकाओं जहां प्रकाश संश्लेषण जगह लेता है के लिए विचार नहीं किया जा सकता। क्या एक "वर्दी" प्रवाह प्रक्रियाओं है, भी, यह नहीं कह सकते, अभी भी एक अंतर है, क्योंकि वहाँ - जब वसूली प्रक्रिया NAD + एच के बजाय एनएडीपीएच + H का उपयोग करता है

परिग्रहण सीओ ₂ ribulozodifosfat कटैलिसीस, जो ribulozodifosfatkarboksilaza प्रदान करता है से होकर गुजरती है। प्रतिक्रिया उत्पाद 3-phosphoglycerate, glyceraldehyde-3-फास्फेट को एनएडीपीएच * एच 2 और एटीपी की कीमत पर ठीक हो जाती है। कमी प्रक्रिया glyceraldehyde 3-फॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज द्वारा उत्प्रेरित कर रहा है। बाद आसानी से dihydroxyacetone फॉस्फेट में बदल जाती है। गठन fruktozobisfosfata। उसके अणु का एक हिस्सा, उत्थान प्रक्रिया ribulozodifosfat में शामिल है चक्र को बंद करने, और दूसरा हिस्सा, संश्लेषक कोशिकाओं में एक आरक्षित कार्बोहाइड्रेट बनाने के लिए किया जाता है अर्थात यह कार्बोहाइड्रेट की प्रकाश संश्लेषण है।

प्रकाश ऊर्जा फास्फारिलीकरण और कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण के लिए आवश्यक है, और कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण की ऊर्जा आक्सीकारक फास्फारिलीकरण लिए आवश्यक है। यही कारण है कि वनस्पति जानवरों और अन्य जीवों कि परपोषी होते हैं करने के लिए जीवन प्रदान करता है।

पादप कोशिकाओं में प्रकाश संश्लेषण इस तरह से जगह लेता है। इसके उत्पाद है कि जैविक मूल के हैं दुनिया की वनस्पतियों के पदार्थों के कार्बन कंकाल किस्म के निर्माण के लिए आवश्यक कार्बोहाइड्रेट कर रहे हैं।

कार्बनिक नाइट्रोजन पदार्थों अकार्बनिक नाइट्रेट की कमी, और सल्फर द्वारा प्रकार संश्लेषक जीवों में लीन - अमीनो एसिड के sulfhydryl समूहों के लिए sulfates की कमी की वजह। प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, लिपिड, कार्बोहाइड्रेट के गठन प्रदान करता है, सहकारकों प्रकाश संश्लेषण है। क्या एक पदार्थों की "थाली" है महत्वपूर्ण संयंत्र के लिए पहले से ही बात पर जोर दिया गया है, लेकिन माध्यमिक संश्लेषण उत्पादों है कि मूल्यवान औषधीय पदार्थ (flavonoids, एल्कलॉइड terpenes, polyphenols, स्टेरॉयड, orgkisloty और अन्य) कर रहे हैं पर, नहीं एक शब्द कहा गया था। पौधों, पशुओं और मनुष्यों के जीवन के लिए महत्वपूर्ण - इसलिए, कोई अतिशयोक्ति नहीं है कि प्रकाश संश्लेषण कहने के लिए।