Fotosüntees Fotosüntees on taimede kloroplastides toimuv protsess, mille käigus valgusenergia muudetakse glükoosi molekulide keemiliseks energiaks. Kogu protsessi iseloomustab summaarne võrrand: 6CO 2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2. Fotosünteesi võib jagada valgus- ja pimedusstaadiumiks (vasakpoolne joonis). Valgusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplasti sisemembraanides, kus klorofülli molekulid koos teiste pigmentide ja valkudega moodustavad fotosüsteem I ja fotosüsteem II (parempoolne joonis). Valgusenergia toimel ergastuvad esmalt elektronid fotosüsteem II klorofülli molekulides. Osa nende energiast kasutatakse vee molekulide lagundamiseks ehk fotooksüdatsiooniks. Selle tulemusena moodustub molekulaarne hapnik (O2) ning eralduvad elektronid ja H+-ioonid. Eraldunud elektronid liiguvad edasi fotosüsteem I, H+-ioonid jäävad aga esialgu membraani siseküljele. Ka fotosüsteem I
valgusenergia toimel. Lähteained: süsihappegaas ja vesi. Saadused: suhkrud ja hapnik. Fotosünteesi jagatakse kaheks: valgus- ja pimedusstaadiumiks. Valgusstaadiumi reaktsioonide toimumiseks on vajalik valguse olemasolu. Klorofülli ergastunud elektronide energia arvel lagundatakse vee molekule ja eraldub gaasiline hapnik. Kogu fotosünteesiprotsessi summaarne võrrand: 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Valgusstaadiumis eristatakse protsesse fotosüsteem I ja fotosüsteem II . Fotosüsteem II kasutab ergastunud elektronide energiat vee molekulide lagundamiseks vee fotooksüdatsiooniks ja ATP sünteesiks. Moodustub molekulaarne hapnik, eralduvad elektronid ja vesinikuioonid. 2H2O O2 + 4H+ + 4e- Fotosüsteem I põhiülesandeks on NADPH2 moodustamine. Valgusenergia toimel ergastunud elektronid liiguvad vesinikukandja NADP molekulidele, mis seovad ümbritsevast keskkonnast H+ -ioone. NADP + 2e- + 2H+ NADPH2 Valgusstaadiumi reaktsioonide tulemusena saadakse ATP ja NADPH2
elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid Valgusstaadium: Kloroplastidel väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest lemellimembraanidel asuvad klorofüli ainetest molekulid ja teised pigmendid koos valkudega; Heterotroofid-organismid, kes saavad oma need moodustavad fotosüsteeme, mis seovad elutegevuseks vajaliku energia toidus sisalduva valgusenergiat orgaanilise aine oksüdatsioonil 1.Fotosüsteem 2.: Metabolism-organismis asetleidvaid sünteesi- Seob valgusenergiat ja elektronid ergastuvad ja lagundamisprotsesse, mis tagavad tema aine- ning liiguvad mööda pigmentide ahelat. ja energiavahetuse übritseva keskkonnaga. Toimub vee fotolüüs. Dissimilatsioon ja assimilatsioon 2.fotosüsteem 1.: reaksioonid toimuvad Dissimilatsioon-organismis asetleidvad kloroplasti lamellidest väljaspool(stroomas) lagundamisprotsessid jne
Lähtained on hapnik ja NADH2. liidetakse elektron ja vesinikioon, kasutatakse pimedusstaadiumis glükoosi tootmisel. elus organismides ühesugune. Ül: universaalne energia talletaja ja üle kandja. Saadused on 36ATP molekuli, CO2 ja H2O. Glükoosi laundamise võrrand: Valgusstaadium jaguneb:*fotosüsteem II pigmendid teostavad vee fotolüüsi ja ATP Toimub nt rakuhingamisel, hingamisel saadakse 36 ATP-d. koosneb adeniinist, C6H12O66CO2+6H2O+energia. Anaeroobne glükolüüs: toimub, kui hapniku ei ole sünteesi: eralduvad elektronid ja vesinikioonid, eraldub hapnik
3) Hingamisahela reaktsioonides eraldub NADH2 molekulist H ning seondub hapnikuga, moodustub H2O. NAD-molekuli saab uuesti kasutada glükolüüsil ja tsitraaditsüklis. Kokku tekib 12 NAD-molekuli ja 38 ATP-molekuli. FOTOSÜNTEES Klorofüllid ergastuvad valgusenergia toimel. Fotosüntees: 1) valgusstaadium 2) pimedusstaadium 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Valgusstaadium Fotosüsteem I ja II Fotosüsteem II – moodustub O2 ja ATP-molekulid, eralduvad elektronid ja H-ioonid. Fotosüsteem I – moodustuvad NADP-molekulid, seovad ümbritsevast keskkonnast H-ioone. On vesiniku sidujad pimedusstaadiumis. Pimedusstaadium Reaktsioonid toimuvad stroomas. CO2 siseneb õhulõhede kaudu taime ja difundeerub kloroplastidesse. Edasine protsess koosneb järjestikustest reaktsioonidest, mis moodustuvad Calvini tsükli. Lõpptulemusena moodustuvad glükoos ja H2O. Moodustunud ADP ja NADP molekule saab uuesti
hapnikurikkas keskkonnas. Protsessi tulemusena saadakse ühest glükoosimolekulist kaks püroviinamarihappe molekuli. Anaeroobne(käärimine) - Hapniku puudusel rakkude tsütoplasmas toimuv glükoosi lagundamine, mille ühteks lõpp-produktiks on kas piimhape või etanool. Millises raku organellis toimub tsitraaditsükkel? mitokondri sisemuses Iseloomusta fotosünteesi valgusstaadiumit(toimub). Valgusstaadium jaguneb fotosünteem II ja fotosüsteem I. Fotosüsteem II kasutab ergastunud elektronide energiat vee molekulide lagundamiseks vee fotooküsdatsiooniks (e. Vee fotolüüsiks) ja ATP sünteesiks. 2H2OOs+4H+4e- Fotosüsteem I vee fotooksüdatioonis ei osale, selle põhiülesandeks on NADPH2 moodustamine. NADP+2e+2H NADPH2 Valgusstaadiumi reaktsioonide tulemusena saadakse ATP ja NADPH2 molekulid, mis on vajalikud fotosünteesi pimedussaadiumi reaktsioonide toimumiseks. Mis ülesanne on fotosünteesis NADP'l?
fotosüntees 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O Fotosüntees jaguneb kaheks: 1)Valgusstaadium valgusenergia ergastab klorofülli molekulid. Lagundatakse vee molekuli. Eraldub O2 2 H2O O2 + 4 H+ + 4 e- . Tekib NADPH2. Salvestub ATP energia. *Fotosüsteem II vee fotooksüdatsioon ja ATP süntees *Fotosüsteem I NADPH2 moodustamine 2) Pimedusstaadium Süsinikuallikaks CO2 , vesinikallikana NADPH2 , Calvini tsükli tulemusena moodustub glükoos , energia saadakse valgusstaadiumis tekkinud ATP molekulidest
FOTOSÜNTEES VALGUSSTAADIUM PIMEDUSSTAADIUM Kõik fotosünteesi reaktsioonid toimuvad klorofülli ergastunud elektronide arvel. VALGUSSTAADIUM FOTOSÜSTEEM I FOTOSÜSTEEM II Valgusstaadium fotosünteesi esimene etapp, mille käigus toimub ATP süntees, NADPH2 moodustumine ja eraldub O2. Protsess vajab toimumiseks valguse olemasolu. Valgusstaadiumi protsess toimub kloroplastide sisemuses paiknevates lamellimembraanides. Fotosüsteem I ei osale vee fotooksüdatsioonis (vee molekulide lagundaminde), selle põhiülesandeks on NADPH2 moodustamine. Fotosüsteem II kasutab ergastunud elektronide energiat fotooksüdatsiooniks ja ATP sünteesiks. Pimedusstaadium fotosünteesi teine etapp, mille tulemusena moodustub glükoos. Protsessi käigus seotakse CO2 ning kasutatakse esimeses etapis kasutatud NADPH2 ja ATP molekule. Pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli.
Higamisahela reaktsioonid- mitkondri harjakestel, lõppprodukt H2O, eraldub H ja H2O, moodustub 36 ATP molekuli Anaeroobne- piimhappekäärimine, etanoolikäärimine Fotosünt. Valgusstaadium- kloroplastide sisemembraanides Fotosünt. Pimedusstaadium- kloroplasti stroomas Metabolism- org. Aset leidvaid sünteesi- ja lagundamisprots., mis tagavad tema aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga. ATP e. Adenosiintrifosfaat, koosneb lämmastikalusest, ribosoomist ja 3 fosfaatrühmast Fotosüsteem II- kasutab molekulide lagundamiseks ergastunud elektronide energiat Fotosüsteem I- NADPH2 moodustamine
Viiakse läbi taimedes Alustuseks Kõik fotosünteesi reaktsioonid toimuvad ergastunud klorofülli elektronide energia arvel. · Valguskiirgu · Klorofülli s molekulid ergastab Jagunemine Valgusstaadium Pimedusstaadium Valgusstaadium · Klorofülli · H0 ergastunud · O elektronid Lagundatak se eraldub Reaktsioonid valgusstaadiumis Fotosüsteem II Fotosüsteem I Ergastunud seovad klorofülli e¯ energia · Klorofülli ergastunu · NADP · H lagundamin süntees d e¯ molekulid e Moodustub NADPH liiguvad
Reaktsioonid kulgevad kloroplastide sisemembraanides ainult m staadiu valgusenergia mõjul m Klorofülli molekulid moodustavad koos teiste pigmentidega ATP fotosüsteeme 1. Fotosüsteem II pigmendid teostavad vee fotooksüdatsiooni NADPH2 varuained (fotolüüsi) ja ATP sünteesi 2H2O 4H+ + 4e- + O2 aminohapped Eralduvad vesinikioonid ja elektronid lipiidid
Glükolüüs Glükoos Püroviinamarihape 2ATP võrgustik Tsitraadi Püroviinamarihape CO2, NADH2 - mitokonder tsükkel Hingamisahela O2 ja NADH2 H2O 36ATP mitokonder reaktsioon Fotosüntees: 6CO2 + 12H2O C6 H12O6 + 6O2 + 6H2O Valgusstaadium: Fotosüsteem II: Reaktsioonide toimumiseks on vajalik valguse olemasolu. Klorofülli ergastatud elektronide energia arvel toimub vee fotolüüs - veest eraldub molekulaarne hapnik, elektronid ja vesinikioonid (2H2O O2 + 4H+ + 4) - ja ATP süntees. Fotosüsteem I: Põhiülesandeks on NADPH2 moodustamine. Valgusenergia toimel liiguvad ergastatud elektronid vesinikukandja NADP molekulidele, mis seaovad ombritsevast keskkonnast vesinikioone (NADP + 2 + 2H+ NADPH2). Pimedusstaadium:
molekule üksteise suhtes ning kinnitavad membraanidele. Nii moodustuvad valgust absorbeerivad kompleksid. Fotosünteesi maksimumid asuvad spektri punases (lõpp) ja violetses osas (algus). 4. Fotosüsteemid I ja II, P680 ja P700 paiknemine, koostis, mida nad produtseerivad. Oksügeensetel (O2 eraldavatel) fototroofidel (taimed, rohevetikad ja tsüanobakterid) on kaks fotosüsteemi, fotosünteesivaatel mitte-oksügeensetel bakteritel ainult üks fotosüsteem (FSI väävlibakteritel ja FSII purpurbakteritel). Palju klorofülli molekule, kuid vaid üks reaktsioonitsenter. Fotosüsteem koosneb sadadest valgust püüdvatest klorofüllide ja abipigmentide molekulidest pluss mõni eriotstarbeline fotokeemiliselt reaktiivne klorofülli molekul nn. reaktsioonitsentris. Valguskvant (hv), mis on püütud antenn-klorofülli poolt, kustub selles esile pii-elektroni ergastuse, mis kantakse resonantsenergia ülekande
eralduvad järk-järgult CO2 molekulid. (ülekuumen ei teki) Osad
H aatomid saad H2Ost,ühimev NAD-iga.. Eraldub CO2,difudeerub
rakust,l2heb vereplasmasse,sealt kopsu. Hingamisahela reaktsioonid:
toimuvad mitokondri harjakestes. O2 sidumine,H ülekandja ( NAD)
annab 2ra H. Tekib H2O ja vabaneva ener arvel sünt ATP molekulid.
C6H1206+6O2=6CO2+6H2O ( 38ADP+38PI=38ATP)
Fotosüntees : 6CO2+12H2O=C6H12O6+6H2O+6O2,toimub
taimerakkude kloroplastides valgusenergia arvel
Valgusstaadium: fotosüsteem 2-pigmendid teost vee fotooksüdatsiooni
(fotolüüsi ja ATP sünteesi. 2H2O=< 4H+4e+O2. Eralduv Hioonid,elektronid.
O2 eraldub õhku. Fotosüsteem 1: pig osalevad NADPH2 moodustumisel.
NADP+2e+2H<
mis ergastub valgusenergia toimel). Kõik järgnevad fotosünteesi reaktsioonid toimuvad klorofülli ergastunud elektronide arvelt. Fotosünteesi võib tinglikult jagada kaheks: valgus- ja pimedusstaadiumiks. Valgusstaadium · reaktsioonide toimumiseks on vajalik valguse olemasolu. · kloroplastide sisemembraanidel moodustavad klorofülli molekulid koos teiste pigmentide ja valkudega valgusenergia muundamiseks vajalikke kogumikke fotosüsteeme. Eristatakse: fotosüsteem I ja fotosüsteem II. Fotosüsteem II kasutab ergastunud elektronide energiat vee molekulide lagundamiseks -vee fotooksüdatsiooniks (ehk vee fotolüüsiks) - ja ATP sünteesiks. Vee fotooksüdatsioonil moodustub molekulaarne hapnik(O2), eralduvad elektronid ja vesinikuioonid. Hapnik väljub õhulõhede kaudu ümbritsevasse keskkonda. 2H20 O2 + 4H+ + 4e Fotosüsteem I vee fotooksüdatsioonis ei osale, selle põhiülesandeks on NADPH2 moodustamine
AINE – JA ENERGIAVAHETUS Metabolism Organismis toimuvad sünteesi ja lagunemisprotsessid, mis tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga. Kõik organisid vajavad elutegevuseks energiat, mida saadakse orgaanilistest ainetest (sahhariidid, lipiidid jt.). Vastavalt energia saamise viisile jagatakse organismid autotroofideks ja heterotroofideks. Autotroof sünteesivad ise elutegevusejs vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest valgusenergia fotosünteesiad (rohelised taimed) keemiline energia kemosünteesijad (väävlibakterid merepõhjas elavad sümbioosis ainuraksete loomadega) Heterotroof saavad oma elutegevuseks vajaliku energia toidus sisalduva orgaanilise aine oksüdatsioonil. elutegevuseks vajalik energia sünteesimisprotsesside lähteaine saamine enamus loomi on heterotroofid samuti surnud orgaanisest ainest...
Hingamisahela reaktsioonides vabaneb 36 molekuli ATP-d. Toimub mitokondris. Kõigi nende toimel vabaneb 38 molekuli ATP- d.Fotosüntees on looduses tomuv protsess, mille käigus päikesevalguse energiat kasutades toodetakse orgaanilist ainet, eeskätt glükoosi.Toimub organismide kloroplastides.Koosneb kahest staadiumist:1.Valgusstaadiumi reaktsioonid toimuvad valguse käes. Valgusstaadiumil on kaks fotosüsteemi, kus neelatakse valgust:1)Fotosüsteem II:egastatud elektroni energia arvel toimub vee fotooksüdatsioon e. vee molekuli lõhustamine. Vaba elektron ühineb veest tekkinud vesinikiooniga. Iooni elektriline tasakaal kaob, see laguneb atomaarseks vesinikuks ja OH radikaaliks. Iga neli OH radikaali annavad tagasi 2 molekuli vett. Vesinik seotakse NAD-ga. Vee molekuli lõhustumisel vabaneb vaba hapnik, mis eraldub atmosfääri. Seega valgusstaadiumis saadakse kahe molekuli vee kohta üks molekul hapnikku neng neli molekuli vesinikku
vajavad nad valgusenergiat, mille toimel klorofülli molekulid ergastuvad (Fotofüüsikaline faas-valguskvandi neeldumine). Kõik järgnevad reaktsioonid toimuvad klorofülli ergastunud elektronide arvel. Fotosünteesi võib tinglikult jagada kaheks: valgus- ja pimedusstaadiumiks. Valgusstaadiumis eristatakse fotosüsteeme, mis on valgusenergia muundamiseks vajalikud kogumikud. Vastavalt neis toimuvatele protsessidele eristatakse fotosüsteem I ja fotosüsteem II, mil on tähistus ajaloolise põhjusega, kuid töötavad vastupidiselt. Fotosüsteem II kasutab ergastunud elektronide energiat vee molekulide lagundamiseks – vee oksüdatsiooniks ja ATP sünteesiks. Vee fotooksüdatsioonil eraldub jääkproduktina hapnik, mis väljub õhulõhede kaudu ümbritsevasse keskkonda. Fotosüsteem I vee fotooksüdatsioonist osa ei võta, kuna selle põhiülesandeks on NADPH2 moodustamine. Ergastunud elektronid liiguvad vesinikukandja NADP
Calvini tsükkel? Valgusstaadium toimub tülakoidide membraanides, Calvini tsükkel stroomas. 3 36. Milliseid Calvini tsükli jaoks vajalikke aineid valgusreaktsioonides toodetakse? ATP ja NADPH 37. Miks on FSII valgustpüüdva kompleksiga seotud vett lagundav kompleks. 38. Mis funktsioon on tsentriklorofüllil. Millise lainepikkusega kvandid lükkavad fotosünteesi valgusreaktsiooni käima? 680nm u 39. Kumb fotosüsteem on seotud ATP ja milline NADPH tootmisega? NADPH FSI, ATP - FSII 40. Miks on vaja prootoneid läbi membraani stroomast luumenisse pumbata? - et luumenis oleks prootonite kontsentratsioon suurem kui stroomas 41. Peaksite teadma FS I ja FS II erinevusi. FS II FS I Tsentriklorofüll a neelab valgust Tsentriklorofüll a neelab valgust lainepikkusel 680nm lainepikkusel 700nm
Fotosünteesi kasutegur ning kiirus sõltuvad: Valguse tugevus Sõsihappegaasi kontsentratsioon õhus Taimede varustatusest vee ja mineraalainetega Taime füsioloogilisest seisundist Temperatuurist Lehe vanusest Taimeliigist 6CO2 + 12H2O =C6H12O6 + 6H2O + 6O2 Fotosünteesi valgusstaadium Reaktsioonid kulgevad kloroplastide sisemembraanides ainult valgusenergia mõjul Klorofülli molekulid moodustavad koos teiste pigmentidega fotosüsteeme Fotosüsteem II pigmenid teostavad vee fotooksüdatsiooni (fotolüüsi) ja ATP sünteesi 2H2= -> 4H+ + 4e- + O2 Eralduvad vesinikioonid ja elektronid. Eraldunud hapnik difundeerub läbi õhulõhede atmosfääri Fotosüsteem I pigmendid osalevad NADPH2 moodustamisel NADP + 2e- + 2H+ <-> HADPH2 Vvalgusstaadiumis on valgusenergia muundatud keemiliseks energiaks ja hapnik on vabanenud atmosfääri. Reaktsioonide tulemusena saadakse ATP ja NADPH2 molekulid, mis on vajalikud
*taime füsioloogilisest seisundist *temperatuurist (15o kuni 30o) *lehe vanusest *taimeliigist Fotosüntees toimub nähtava valguse vahemikus 380 750 nm. Fotosünteesiprotsess on maksimaalse efektiivsusega spektri punases või violetses osas. Fotosünteesi valgusstaadium: Reaktsioonid kulgevad kloroplastide sisemembraanides ainult valgusenergia mõjul. Klorofülli molekulid koos teiste pigmentidega moodustavad koos teiste pigmentidega fotosüsteeme. Fotosüsteem II pigmendid teostavad vee fotooksüdatsiooni (fotolüüsi) ja ATP sünteesi. 2H2O -> 4H+ +4e- + O2 Eralduvad vesinikioonid ja elektronid. Eraldunud hapnik difundeerub läbi õhulõhede atmosfääri. Fotosüsteem I pigmendid osalevad NADPH2 moodustamisel. NADP + 2e- + 2H+ <-> NADPH2 Valgusstaadiumis on valgusenergia muundatud keemiliseks energiaks ja hapnik on vabanenud atmosfääri. Reaktsioonide tulemusena saadakse ATP ja NADH2. Fotosünteesi pimedusstaadium e Calvini tsükkel:
Valgusstaadium toimub tülakoidide membraanides. Calvini tsükkel e CO2 fikseerimine(glükoosi tegemine) toimub stroomas. 5. Milliseid Calvini tsükli jaoks vajalikke aineid valgusreaktsioonides toodetakse? Valgusreaktsioonides toodetakse ATPd ja NADPH2d. 6. Millise protsessiga algab fotosüntees? Fotosüntees algab fotosünteetiliselt aktiivse kiirguse kvantide neeldumisega lehte. Käivitatakse valgusstaadium. 7. Millised on valgusstaadiumi osad? Valgusstaadiumi osad on: fotosüsteem I ja II - elektron ergastatakse esmalt fotosüsteem II tsentriklorofüllist ja seejärel fotosüsteem I tsentri klorofüllist elektrontranspordi ahel - koosneb elektrone liitvatest (aktseptor) ja loovutavatest (doonor) molekulidest e. kandjavalkudest(plastokinoon, plastotsüaniin, ferredoksiin). Tsütokroom b6f kompleks plastokinoon annab plastotsüaniinile elektroni, prootonid pumbatakse läbi selle kompleksi elektroni ülekandel vabanenud energia arvel
ferredoksiinile NADP-le Klorofüll b molekulid liiguvad apolaarses voolutis kiiremini/aeglasemalt/sama kiirusega kui klorofüll a molekulid. Ühe mittepolaarse metüülrühma asemel (klorofüll a) polaarne formüülrühm (klorofüll b). Vooluti heksaan : atsetoon (9:1) kasutamisel on fotosünteesivate pigmentide järjekord (alates kiiremini liikuvast) õhukesekihikromatograafia plaadil c) karotiinid, klorofüll a, klorofüll b (molekulide ja vooluti polaarsus) Fotosüsteem I paikneb strooma tülakoidides, fotosüsteem II graanide tülakoidides Loetlege PS I ja PS II peamised erinevused PSI neeldumis maksimum on 700nm juures, fotosüsteemi tsentris on pigment P700 PSII neeldumis maksimum on 680nm juures, tsentris on pigment P680 on väga erineva valgulise koostisega on erinevad elektronide doonorid ja aktseptorid Loetlege tunnuseid mille poolest PS I ja PS II on sarnased
süsihappegaas glükoos vesi hapnik valguse energia FOTOSÜNTEESI 2 ETAPPI: 1) VALGUSSTAADIUM - Reaktsioonide toimumiseks vaja valgusenergiat 2) PIMEDUSSTAADIUM - ei vaja valgust, reaktsioonid toimuvad nii pimedas kui ka valguses VALGUSSTAADIUM (kloroplastide sisemembraanides) Klorofülli molekulid moodustavad teiste pigmentidega fotosüsteeme (I, II) Fotosüsteem II pigmendid teostavad vee fotooksüdatsiooni ja ATP sünteesi Eralduvad vesiniku aatomid ja eketronid hapnik väljub õhulõhede kaudu 2 H2O O2 + 4 H+ + 4 Fotosüsteem I pigmendid osalevad NADPH2 (vesiniku kandja) moodustamises NADP + 2 + 2 H2 NADPH2 PIMEDUSSTAADIUM (kloroplastide stroomas) Koosneb järjestikustest reaktsioonidest 6 CO2 + 12 NADPH2 C6H12O6 + 6 H2O + 12 NADP Süsihappegaas siseneb õhulõhedest Vesiniku allikas NADPH2
AINE- JA ENERGIA VAHETUS Organism sünteesib talle ainuomased orgaanilised ained ise. AUTOTROOFID SARNASUS HETEROTROOFID -esmase orgaanilise aine saavad -kõik koosnevad -elutegevuseks vajaliku energia (foto)sünteesiprotsessis=moodustub rakkudest saavad toidus sisalduva orgaanilise glc -kõikides toimub aine oksüdatsioonil -sünteesivad elutegevuseks vajalikud süntees/lagundamine -kasutavad energiaallikana üksnes orgaanilised ühendid -vajavad energiat orgaanilisi ühendeid väliskeskkonnast saadavatst -kasutavad energiaallikana üksnes anorgaanilistest ainetest orgaanilisi ühendeid -sünteesiks kasutab valgust -esmase orgaanilise aine saavad (valgusenergiat) t...
Valgustsükli reaktsioonides toimub valgusenergia muundamine keemiliseks energiaks. Valgusenergia mõjul toimub fotosünteesi aktiivtsentri klorofülli-molekulide ergastamine, selle tulemusena vabaneb elektron, mis transporditakse primaarsete aktseptoriteni, et produtseerida tugevalt redutseeritud vaheühendeid. Saadud vaheühendeid kasutatakse fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonides süsihappegaasi taandamiseks. Footoni jõudmine fotosüsteemi ning ergastumise liikumine fotosüsteem II ja I kannab energiat, mis on vajalik vee oksüdatsiooniks, elektronide liikumiseks elektroni aktseptorile ning prootonite liikumiseks tülakoidi luumenisse, et saaks toimuda ATP süntees. Valgusenergia jõudmisel fotosüsteem II (PSII) reaktsioonitsentrisse, toimub klorofülli (P680) ergastumine, mille tagajärjel vabaneb elektron. Selle tulemusena reaktsioonitsentri P680 oksüdeerub ning tekib P680+. Tugeva oksüdeerijana eemaldab P680+ vett-lõhustavalt
sünteesida CO2-st ja veest orgaanisi ühendeid, nt glükoosi. 6CO2+12 H2O on C6H12O6 + 6H2O + 6O2 Fotosüntees sõltub: valguse tugevusest, süsihappegaasi konsentratsioonist õhus, taimede varustavusest vee ja mineraalainetega, taime füsioogilisest seisundist, temperatuurist, lehe vanusest, taimeliigist. Valgusstaadium- reaktsioonid kulgevad kloroplastide sisemembraanides ainult valgusenergia mõjul. Klorofüllide molekulid moodustavad koos teiste pigmentide fotosüsteeme. Fotosüsteem II pigmendid teostuvad vee fotooksüdatsiooni ja ATP sünteesil. 2H2O on 4H +4e +O2 Eralduvad vesinikioonid ja elektronid, eraldunud hapnik difundeerub läbi õhulõhede atmosfääri. Fotosüsteem I pigmendid osalevd NADPH2 moodustumisel. NADP + 2e +2H on NADPH2 Valgusstaadiumis on valgusenergia muundatud keemiliseks energiaks ja hapnik on vabanenud atmosfääri, reaktsioonide tulemusena saadakse ATP ja NADPH2 molekulid, mis on vajalikud fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonideks
kromoplaste. Need sisaldavad punast ja kollast värvainet, mis on nähtav õite kroonlehtedel ja viljades. Fotosünteesi lähteained ja lõpp-produktid. 6CO2+12H2O=C6H12O6(glükoos) +6O2+6H2O TINGIMUSED: valgus, vesi, õhk ja muld. valgusstaadium: fotosüsteemid (klorofülli molekulid koos teiste pigmentide ja valkudega, vajalikud valgusenergia muundamiseks) moodustuvad kloroplastide sisemuses paiknevates lamellimembraanides. Fotosüsteem II kasutab ergastunud elektronide energiat vee molekulide lagundamiseks (vee fotooksüdatsiooniks e fotolüüsiks) ja ATP sünteesiks. Vee fotooksüdatsioonil moodustub molekulaarne hapnik (O2), eralduvad elektronid ja vesinikuioonid. Hapnik väljub õhulõhede kaudu ümbritsevasse keskkonda. 2 H2O -> O2 + 4 H+ + 4e. Fotosüsteem I ei osale vee fotooksüdatsioonis, põhiülesanne NADPH2 moodustamine. Süsteemis valgusenergia toimel ergastunud elektronid liiguvad NADP
sidemete energiaks. Peamisteks lähteaineteks on CO2 ja H2O. Fotosünteesiks läheb vaja vett ja süsihappegaasi. Mida rohkem CO2 , seda kiirem fotosüntees. Optimaalne fotosünteesiks 0,1 0,4 % (CO2 ), fotosünteesi takistab kui on 1 %. Tinglikult võib fotosünteesi jagada kaheks: 1. Valgusstaadium Vesinik ja ATP-molekulid lähevad kasutusse pimedusstaadiumis. Paralleelselt toimub valgusstaadium kahe fotosüsteemina: 2. fotosüsteem lagundatakse vee molekule ja saadakse ATP-molekule. Moodustub molekulaarne hapnik, eralduvad elektronid ja vesinikuioonid. Hapnik väljub õhulõhede kaudu ümbritsevasse keskkonda. 1. fotosüsteem seotakse vee lagundamisel tekkinud vesiniku aatomeid vaheühenditega. Elektronid liiguvad NADP molekuli, mis seovad H ioone. 2. Pimedusstaadium Toimub kloroplastide membraanide vahelises alas ehk stroomas. Erinevalt valgusstaadiumist toimub pimedusstaadium ööpäevaringselt
%20Contents, 29.10.08) 2. 4. 1 Valgusreaktsioonid Fotosüntees jaguneb: I - valgusstaadium, kus on vajalik valguse olemasolu. Vee molekul lagundatakse, eraldub gaasiline hapnik. 1. Fotofüüsikaline faas valguse neeldumine 2. Fotokeemiline faas fotosüsteemid (klorofülli molekulid koos teiste pigmentide ja valkudega, mis on vajalikud valgusenergia muundamiseks) moodustuvad kloroplastide sisemuses paiknevates lamellimembraanides. Eristatakse kahte süsteemi: a) Fotosüsteem II kasutab ergastunud elektronide energiat vee molekulide lagundamiseks (vee fotooksüdatsiooniks ehk fotolüüsiks) ja ATP sünteesiks. Vee fotooksüdatsioonil moodustub molekulaarne hapnik (O2), eralduvad elektronid ja vesinikuioonid. Hapnik väljub õhulõhede kaudu ümbritsevasse keskkonda. 9 2 H2O -> O2 + 4 H+ + 4e Joonis 5. Fotosüsteem II (Farabee,M. http://www.emc
Osa neist pärineb ka tsüklisse sisenevatest vee molekulidest. H aatomid seotakse NAD poolt > 10 NADH 2 molekuli > suunduvad hingamisahelasse. CO2 on jääkprodukt ja difundeerub mitokondritest välja (väljahingatav õhk). Siin toimub ka lipiidide ja aminohapete lõplik lagundamine. Valgusstaadium fotosüsteemid (klorofülli molekulid koos teiste pigmentide ja valkudega, vajalikud valgusenergia muundamiseks) moodustuvad kloroplastide sisemuses paiknevates lamellimembraanides. Fotosüsteem II kasutab ergastunud elektronide energiat vee molekulide lagundamiseks (vee fotooksüdatsiooniks e fotolüüsiks) ja ATP sünteesiks. Vee fotooksüdatsioonil moodustub molekulaarne hapnik (O2), eralduvad elektronid ja vesinikuioonid. Hapnik väljub õhulõhede kaudu ümbritsevasse keskkonda. 2 H2O > O2 + 4 H+ + 4e. Fotosüsteem I ei osale vee fotooksüdatsioonis, põhiülesanne NADPH2 moodustamine. Süsteemis valgusenergia toimel ergastunud elektronid liiguvad NADP molekulidele,
kloroplastideni. Nende sisemuses asuvad klorofülli molekulid ergastuvad valgusenergia toimel. Kõik järgnevad fotosünteesi reaktsioonid toimuvad ergastunud elektronide energia arvel. 26. Valgusstaadium: (kloroplastide sisemembraanides, kus on klorofüll ja ka teised pigmendid) a. Lähteaine H2O (muulast, veest) b. Energiaallikas päikese valgusenergia c. Moodustuvad fotosüsteemid I ja II i. Fotosüsteem I pigmendid osalevad NADPH2 moodustamisel. NADP + 2e- + 2H+ NADPH2 ii. Fotosüsteem II pigmendid teostavad vee fotolüüsi ja ATP sünteesi (laguneb H2O, eraldub O2) 2H2O 4H+ + 4e- + O2 d. Kõik reaktsioonid toimuvad ergastatud klorofülli arvelt e. Moodustuvad energiarikkad ühendid ATP ja NADPH2 27. Valgusstaadiumis on kaks faasi: a
1. Nimetage fotosünteesi lähteained ja lõpp-produktid. Lähteained on süsihappegaas ja vesi ( valgusenergia samuti aga seda ei loeta aineks vaid teguriks) ja saaduseks on glükoos, hapnik ja vesi. Võrrand: 6CO2+12H2O= C6H12O6+6O2+6H2O 2. Miks jagatakse fotosüntees valgus- ja pimedusstaadiumiks? Sellepärast et valgusstaadiumi protsessiks on vaja valgusenergiat aga pimedusstaadiumis seda pole vaja. 3. Kuidas kasutatakse fotosünteesi käigus valgusenergiat? Fotosüsteem II toimub vee molekulide lagundamine vee fotooksüdatsioonil ehk vee fotolüüsil ja ATP sünteeiks. Nimelt 2H2O -> O2+4H+ + 4e- 4. Mis on valgusstaadiumi lähteained ja lõpp-produktid? Lähteained on 2 vee molekuli ja saaduseks on hapniku molekul, 4 vesiniku iooni ja 4 elektroni. 5. Selgitage vee fotooksüdatsiooni mõistet. Vee molekulide lagundamisreaktsionide jada fotosünteesi valgusstaadiumis, mille
· Klorofüll suudab päikeseenergia salvestada, selle tõttu see molekul ergastub, sellest eraldunud elektronide arvel lagundatakse vee molekul ja eraldub hapnik · Fotosüsteeme on vaja hapniku saamiseks. Fotosüsteemid on klorofülli ja teiste pigmentide kogumikud koos valkudega kloroplasti sisemuses, kus toimuvad valgusstaadiumi reaktsioonid. Fotosüsteeme on kaks (I ja II), kuid nende tööjärjekord on vastupidine (II , I) II fotosüsteem: lagundatakse vee molekule ja saadakse ATP-molekule. I fotosüsteem: seotakse vee lagundamisel tekkinud vesiniku aatomeid vaheühenditega · NADP on vesinikioonide siduja ja transportija pimedusstaadiumisse Fotosünteesi tähtsus: a) Fotosüntees on ainuke looduses toimuv protsess, mille käigus muundatakse valgusenergia keemiliste sidemete energiaks. Selle energia arvel elab enamus organismidest Maal
energia arvelt. Eristatakse kahte etappi: · Valgusstaadium valguse olemasolu on hädavajalik · Pimedussaadium- järgneb valgusstaadiumile ja pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad nii pimedas kui valges. Kasutatakse ära valgusstaadiumis moodustunud ühendid, tulemuseks saadakse peamine lõppprodukt e glükoos. 6CO2 + 12H2O* => C6H12O6 + 6O2* + 6H2O Tärnike näitab, et eralduv hapnik pärineb veemolekulidest. Fotosüsteem toimub valgusstaadiumis. Hapnik tekib valgusstaadiumis ja on valgusstaadiumi lõppprodukt. ATP ja NADPH2 on ka lõppproduktid. Calvini tsükkel on seotud pimedusstaadiumiga. Glükoos on fotosünteesi põhieesmärk. FOTOSÜNTEESI TÄHTSUS: · Ükski looduses esinev toitumisahel ei ole mõeldav ilma fotosünteesina · Fotosünteesi tulemusena moodustub glükoos on lähteaine mitmete teiste orgaaniliste ainete sünteesiks nii autotroofidele kui heterotroofidele
• Tugeva oksüdeerijana eemaldab P680+ vett- lõhustavalt kompleksilt elektroni, taastades nii fotosüsteemi neutraalse seisundi • Vett-lõhustava kompleksi Mn2+ ioon loovutab elektroni ning oksüdeerub Mn3+ iooniks • Mn3+ ioonid omakorda osalevad väävli oksüdeerimisel. • Vee oksüdeerimiseks peab eelpool kirjeldatud oksüdeerimiste ahel toimuma neli korda 4Mn3+ + S → S4+ + 4Mn2+ • S4+ reageerib kahe veemolekuliga: S 4+ + 2H2O → S + 4H+ + O2 • Fotosüsteem I ergastub samuti valguse mõjul, selle tulemusena toimub ferredoksiini redutseerimine • Redutseeritud ferredoksiin on vajalik näiteks NADP+ taandamiseks NADP+ + H+ + 2 ferredoksiin- →NADPH + ferredoksiin • NADPH osaleb hiljem fotosünteesi Calvini tsüklis ATP süntees • ATP võimaldab nii energiat üle kanda kui ka fosforüleerimisprotsesse läbi viia • Taimedes saadakse ATP sünteesiks vajalik energia kaudselt fotosünteesi valgusstaadiumist
2. pimedusstaadium ei sõltu valgusest. Kasutab reaktsioonide käigus moodustunud vaheühendeid ja salvestatud ATP energiat. Seob CO2 molekulid -> moodustuvad kolmesüsinikulise suhkru molekulid -> viimaste ühinemisel tekib glükoos. 6CO2 + 12 H2O* -> C6H12O6 + 6 O2* + 6 H2O 1. valgusstaadium: fotosüsteemid (klorofülli molekulid koos teiste pigmentide ja valkudega, vajalikud valgusenergia muundamiseks) moodustuvad kloroplastide sisemuses paiknevates lamellimembraanides. Fotosüsteem II kasutab ergastunud elektronide energiat vee molekulide lagundamiseks (vee fotooksüdatsiooniks e fotolüüsiks) ja ATP sünteesiks. Vee fotooksüdatsioonil moodustub molekulaarne hapnik (O2), eralduvad elektronid ja vesinikuioonid. Hapnik väljub õhulõhede kaudu ümbritsevasse keskkonda. 2 H2O -> O2 + 4 H+ + 4e. Fotosüsteem I ei osale vee fotooksüdatsioonis, põhiülesanne NADPH2 moodustamine. Süsteemis valgusenergia toimel ergastunud elektronid liiguvad NADP molekulidele,
keemiliste sidemete energiaks. Lähteaineteks CO2 ja H2O. Lõpp-produktiks glükoos ja eraldub O2. Tingimused: Valguskiirgus peab jõudma taime rohelistes osades asuvate kloroplastideni. Nende sisemuses asuvad klorofülli molekulid ergastuvad valgusenergia toimel. Teostavad: Taimerakud,vetikad,protistid,bakterid Valgusstaadium: Tingimused: valguse olemasolu, Toimumiskoht: kloroplastides 1. Fotosüsteem II pigmentidega toimuvad protsessid: vee fotooksüdatsioon, hapniku eraldumine 24H2O -> 24H + 24OH + 24e 24OH -> 12H2O + 6O2 *elektronide atsükliline transport(fotosüsteemi 1.pigmentidele),ATP süntees 6ADP+6H3PO46ATP+6H2O 2.fotosüsteem 1pigmentidega toimuvad protsessid *elektronide tsükliline transport,ATP süntees 6ADP+6H3PO46ATP+6H2O *vesiniku sidumine NADP-ga 24H+12NADP12NADPH2 Pimedusstaadium Ting:ei pea olema vahetut valgust Toimumiskoht:kloroplasti lamellidest väljaspoolt
Fotosünteesiks vajaliku energia allikaks on päikeseenergia, täpsemalt keskmise lainepikkusega (380- 750nm) valguskiirgus ehk nähtav valgus. Fotosünteesi jaoks peab organismis olema pigmente (eelkõige klorofülle). Sellisteks organismideks on taimed, vetikad, mõningad bakterid ja mõningad algloomad. Tinglikult võib fotosünteesi jagada kaheks: 1. Valgusstaadium Vesinik ja ATP-molekulid lähevad kasutusse pimedusstaadiumis. Paralleelselt toimub valgusstaadium kahe fotosüsteemina: 2. fotosüsteem lagundatakse vee molekule ja saadakse ATP-molekule. 1. fotosüsteem seotakse vee lagundamisel tekkinud vesiniku aatomeid vaheühenditega. 2. Pimedusstaadium Toimub kloroplastide membraanide vahelises alas ehk stroomas. Erinevalt valgusstaadiumist toimub pimedusstaadium ööpäevaringselt. Ta koosneb 10-st biokeemilisest reaktsioonist, mida viivad läbi ensüümid. Seda tsüklit nimetatakse Kalvini tsükli reaktsiooniks. Kalvini tsükli reaktsioonides osalevad: · 6CO2 (keskkonnast)
Valgusstaadiumis moodustub reduktiivjõud NADPH+H+, mis on vajalik pimedusstaadiumi reaktsioonideks. Valgusstaadiumis sünteesitakse ka ATP kui rakus on olemas fosfaatioonid, ADP ja vastav ensüüm (ATP-süntetaas). fotosüsteemid (klorofülli molekulid koos teiste pigmentide ja valkudega, vajalikud valgusenergia muundamiseks) moodustuvad kloroplastide sisemuses paiknevates lamellimembraanides. ● Fotosüsteem II – kasutab ergastunud elektronide energiat vee molekulide lagundamiseks (vee fotooksüdatsiooniks e fotolüüsiks) ja ATP sünteesiks. Vee fotooksüdatsioonil moodustub molekulaarne hapnik (O2), eralduvad elektronid ja vesinikuioonid. Hapnik väljub õhulõhede kaudu ümbritsevasse keskkonda. 2 H2O -> O2 + 4 H+ + 4e. ● Fotosüsteem I – ei osale vee fotooksüdatsioonis, põhiülesanne NADPH2 moodustamine
2. pimedusstaadium ei sõltu valgusest. Kasutab reaktsioonide käigus moodustunud vaheühendeid ja salvestatud ATP energiat. Seob CO2 molekulid -> moodustuvad kolmesüsinikulise suhkru molekulid -> viimaste ühinemisel tekib glükoos. 6CO2 + 12 H2O* -> C6H12O6 + 6 O2* + 6 H2O 1. valgusstaadium: fotosüsteemid (klorofülli molekulid koos teiste pigmentide ja valkudega, vajalikud valgusenergia muundamiseks) moodustuvad kloroplastide sisemuses paiknevates lamellimembraanides. Fotosüsteem II kasutab ergastunud elektronide energiat vee molekulide lagundamiseks (vee fotooksüdatsiooniks e fotolüüsiks) ja ATP sünteesiks. Vee fotooksüdatsioonil moodustub molekulaarne hapnik (O2), eralduvad elektronid ja vesinikuioonid. Hapnik väljub õhulõhede kaudu ümbritsevasse keskkonda. 2 H2O -> O2 + 4 H+ + 4e. Fotosüsteem I ei osale vee fotooksüdatsioonis, põhiülesanne NADPH2 moodustamine. Süsteemis valgusenergia toimel
Klorofülli molekulid moodustavad (koos teiste pigmentidega) fotosüsteeme. Valgusstaadiumis on valgusenergia muundatud keemiliseks energiaks ja hapnik on vabanenud atmosfääri. Fotosünteesi valgusstaadium sõltub valgusenergiast, mille tulemusena sisenevad kvandid kloroplasti sisemembraani, kus lagundatakse lähteainet vett, et sellest saada kätte vesinikioonid ja vabad elektronid. Jääkainena eraldub hapnik (õhulõhede kaudu). Fotosüsteem II: teostab vee fotooksüdatsiooni (fotolüüsi) → eraldub hapnik. 2H2O → 4H+ + 4e- + O2↑ ● H2O lõhutakse ära → O2 eraldub ja läheb atmosfääri, eralduvad H-ioonid ja elektronid. (laiali) ● Tekib ka 18 ATPd. 18 ADP + 18Pi → 18 ATP Fotosüsteem I: osaleb NADPH2 moodustamisel. NADP + 2e- + 2H+ ↔ NADPH2 (elektronide energiaga seotakse H-ioonid NADP sisse ~ e-d on sidemed)
Fotosüntees FOTOSÜSTEEMID Koosnevad klorofüllist (Chl), pigmentidest (kartanoidid) ja valkudest. Fotosüsteeme on kaks (FP I ja FP II). Paiknevad kloroplastide sisemuses olevates lamellimembraanides. Neid on vaja selleks, et muuta valgusenergia keemiliseks energiaks. Elektrontranspordiahel: Koosneb tervest hulgast valkudest, mis annavad elektrone edasi. Selle käigus tekib ATP ning salvestub energia. Mis sunnib vesinikioone liikuma lamellidest väljapoole? Vee lagundamise tulemusena on vesinikioonide kontsentratsioon ühel ja teisel pool tülakoidi membraani erinev. Et kontsentratsioon oleks mõlemal pool tasakaalus, liiguvad H+-ioonid läbi membraani. See käivitab membraanis asuva ensüümi, mis hakkab tootma ATP molekule, lisades ADP-le fosfaatrühma. FP I: Pimedusstaadium. Reaktsioonid toimuvad kloroplasti stroomas kohe pärast valgusstaadiumi. Siin saab CO2-st ja NADPH-ga kohale toodud H+-ioon...
Parasvöötmes algab FS 5o juures o taimeliigist FS toimub nähtava valguse vahemikus, maksimaalne on see spektri punases või violetses osas Valgusenergia, jõudnud taime kloroplastideni, ergastab klorofülli molekulid Kõik fotosünteesi reaktsioonid toimuvad klorofülli ergastunud elektronide mõjul FS valgusstaadium Reaktsioonid kulgevad kloroplastide sisemembraanides ainult valgusenergia mõjul Klorofülli molekulid moodustavad teiste pigmentidega fotosüsteeme Fotosüsteem II (toimub enne I) kasutab ergastunud elektronide energiat vee molekulide lagundamiseks - vee fotooksüdatsiooniks (fotolüüsiks) ja ATP sünteesiks. o Vee fotooksüdatsioonil moodustub molekulaarne hapnik, mis difundeerib läbi õhulõhede keskkonda, eralduvad vesinikioonid ja elektronid. 2H2O O2 + 4H+ + 4 Fotosüsteem I ülesanne on NADPH2 moodustamine. o Süsteemis valgusenergia toimel ergastunud elektronid liiguvad vesinikukandja NADP
Fotosüntees on taimede kloroplastides toimuv protsess, mille käigus valgusenergia muudetakse glükoosi molekulide keemiliseks energiaks. Kogu protsessi iseloomustab summaarne võrrand: 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2. Fotosünteesi võib jagada valgus- ja pimedusstaadiumiks (vasakpoolne joonis). Valgusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplasti sisemembraanides, kus klorofülli molekulid koos teiste pigmentide ja valkudega moodustavad fotosüsteem I ja fotosüsteem II (parempoolne joonis). Valgusenergia toimel ergastuvad esmalt elektronid fotosüsteem II klorofülli molekulides. Osa nende energiast kasutatakse vee molekulide lagundamiseks ehk fotooksüdatsiooniks. Selle tulemusena Bioloogia Page 53 energiast kasutatakse vee molekulide lagundamiseks ehk fotooksüdatsiooniks. Selle tulemusena moodustub molekulaarne hapnik (O2) ning eralduvad elektronid ja H+-ioonid
eraldub gaasiline hapnik. Reaktsioonide käigus moodustunud vaheühendeid ja salvestatud ATP energiat kasutatakse fotosünteesi pimedusstaadiumis. Seal seotakse CO2 molekule ja moodustavad kolmesüsinikulised suhkru molekulid, viimaste ühinemisel saadakse glükoos. Kloroplastide sisemuses paiknevates lamellimembraanides moodustavad klorofülli molekulid koos teiste pigmentidega ja valkudega valgusenergia muundamiseks vajalikke kogumikke- fotosüsteeme. Fotosüsteem II kasutab ergastunud elektronide energiat vee molekulide lagundamiseks- veefotooksüdatsiooniks ehk vee fotlüüsiks ja ATP sünteesiks. Energia ülekandmine ATP-le on kaheastmeline. Ergastunud elektronid haaratakse elektronitranspordiahelasse. Nende asemel tõmmatakse uued elektronid vee fotooksü lõhustavatest vee molekulidest. Elektronitranspordiahela moodustavad valgud, mis annavad elektrone üksteisele edasi ja kannavad seda f I molekulideni. Seda protsessi nim aktsükliline transpordiks
LÄHTEAINED valgus + H2O CO2 + H + O2 + NADP + ATP + SAADUSED ATP + H + O2 (hapnik on glükoos reaktsiooni jääkprodukt) + (NADPH2) MIS ERALDUB? O2 H2O EN. KASUTUS? energiat/ ATPd toodetakse energia kulub 6 CO2 + 6 H2O + päikesevalgus = 6 glükoos + 6 O2 Fotosüsteem II pigmendid tesotavad vee fotooksüdatsiooni (fotolüüsi) ja ATP sünteesi 2 H2O --> 4 H + 4 e + O2 eralduvad vesinikioonid ja elektronid eraldunud O2 difundeerub läbi õhulõhede atmosfääri Fotosüsteem I pigmendid osalevad NADPH2 moodustamisel NADP + 2e + 2H <--> NADPH2 Valgusstaadiumis on valgusen. muundatud keemiliseks en.ks ja O2 on vabanenud atmosf ääri Reaktsioonide tuemusena saadakse ATP ja NADPH2 molekulid, mis on vajalikud
pigmendid. Fotofosforüleerimine ATP süntees valguse energia arvel. Rubisco (RuBisCo) on bifunktsionaalne ensüüm, omades lisaks karboksülaasi akttivsusele (CO 2 liitmine) ka oksügenaasi aktiivsust (O2 liitmine). Valgustkoguv (püüdev) kompleks antenn-molekulidest ehk valgustpüüdvatest klorofüllidest ja abipigmentidest pluss mõni eriotstarbeline fotokeemiliselt reaktiivsest klorofüllimolekulist e reaktsioonitsentrist koosnev fotosüsteem. Fotoautotroof organism, mis kasutav valgust ja CO2 orgaaniliste ühendite sünteesiks st elutegevuseks. Fotoheterotroofid organismid, mis kasutavad elutegevuseks orgaanilisi aineid ja valgust. 2. Fotosüntees on süsivesikute süntees CO2-st lähtuvalt, kasutades selleks valgus energiat. 12 H2O + 6 CO2 + nähtav valgus = C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O ehk 6 H2O + 6 CO2 + nähtav valgus = C6H12O6 + 6 O2
komplekside külge. Aromaatsus muudab klorofülli efektiivseks nähtava valguse neelajaks. Kloroplastides leidub alati nii klorofülli a kui ka b vormi. Mõlema vormi esinemine laiendab veelgi neeldumisriba. Abipigmendid (ntks -karoteen) laiendavad veelgi neeldumisriba sellistele spektrialadele, kus klorofüllid ei neela. Karotenoidid toimivad ka fotoprotektoritena lõhustades vabu hapniku radikaale. Fotosüsteem koosneb sadadest valgustpüüdvatest klorofüllide ja abipigmentide molekulidest pluss mõni eriotstarbeline fotokeemiliselt reaktiivne klorofülli molekul nn reaktsioonitsenter. Valguskvant kantakse resonantsenergia teel ühelt klorofüllilt teisele, kuni jõuab reaktsioonitsentrisse. 4. Kõik klorofülli molekulid kuuluvad ühte kahest fotosüsteemi. Fotosüsteem I (FSI (P700)) absorbeerib kiirgust 700 nm juures (klrfl a ja lisapigmendid)
reaktsioonides ja kokku võib vabaneda 38ATP molekuli. LK97 1. Nimetage Fotosünteesi lähteained ja lõpp-produkt V: Lähteained on süsihappegaas ja vesi ja saaduseks on glükoos, hapnik ja vesi. 2. Miks jagatakse fotosüntees valgus-ja pimedusstaadiumiks ? V: Sellepärast et valgusstaadiumi protsessiks on vaja valgusenergiat aga pimedusstaadiumis seda pole vaja. 3. Kuidas kasutatakse fotosünteesi käigus valgusenergiat? V: Fotosüsteem II toimub vee molekulide lagundamine vee fotooksüdatsioonil ehk vee fotolüüsil ja ATP sünteeiks. 4. Mis on valgusstaadiumi lähteained ja lõpp-produktid? V: Lähteained on 2 vee molekuli ja saaduseks on hapniku molekul, 4 vesiniku iooni ja 4 elektroni. 5. Selgitage vee fotosüdatsiooni mõiste. V: Vee molekulide lagundamisreaktsionide jada fotosünteesi valgusstaadiumis, mille käigus kolorfülli molekulide ergastunud elektronide arvel toimuib ATP süntees, NADPH2
annaabi.ee 
