Toimub klorofülli sisaldavates organismides ( valdavalt rohelistes taimedes, aga ka vetikates, samblikes ja tsüanobakterites) Sünteesitakse valgusenergiat kasutades CO2st ja H2Ost orgaanilisi ühendeid. Lisasaadusena eraldub hapnik. NB! Fotosünteesil eralduv hapnik pärineb veest NB! Süsinikdioksiidi süsinikust tekib orgaaniline ühend Fotosünteesil eritatakse valgus-ja pimedusstaadiumi! Valgusstaadiumis on vajalik valgus s.t. valgusstaadiumi reaktsioonid toimuvad valgusenergia abil - Valgusenergia ergastab klorofülli molekuli. Valgusstaadiumis on valgusenergia muundatud keemiliseks energiaks ja hapnik on vabanenud atmosfääri. Valgusstaadiumis toimub makrorgiliste ühendite süntees- ATP ja NADPH2, mis on vajalikud pimedusstaadiumi toimumiseks. Fotosüntees Valgusstaadium Pimedusstaadium
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 molekulid, mis on vajalikud fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonide toimumiseks. Pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplastide lammelidest väljaspool. Sahhariidide sünteesiks süsinikuallikana vajalik CO2 siseneb õhulõhede kaudu taime ja difundeerub kloroplastidesse. Fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioone nimetatakse Calvini tsükliks. Selles seotakse CO2 ja vesinikuallikaks on NADPH2. Moodustuvad kolmesüsinikulised suhkru molekulid, mille ühinemisel saadakse glükoos.
NADPH2 varuained aminohapped lipiidid O2 sahhariidid Fotosünteesi valgusstaadium: Fotosünteesi pimedusstaadium ehk Calvini tsükkel: Reaktsioonid kulgevad kloroplastide Pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplastide sisemembraanides ainult valgusenergia stroomas. mõjul. Klorofülli molekulid moodustavad koos Süsinikuallikaks on õhulõhede kaudu taime sisenenud teiste pigmentidega fotosüsteeme. CO2. Need teostavad vee fotooksüdatsiooni Vesinikuallikaks on NADPH2. Energiaallikaks ATP. (fotolüüsi) - eralduvad vesinikioonid ja elektronid ja ATP sünteesi. NADP-d ja ADP-d kasutatakse uuesti valgusstaadiumi
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 käigus kolorfülli molekulide ergastunud elektronide arvel toimuib ATP süntees, NADPH2 moodustumine ja eraldub O2. Protsess toimub nähtava valguse olemasolul. 6. Nimetage pimedusstaadiumi reaktsioonide lähteained ja lõpp-produktid. Lähteained on 6CO2 ja 12NADPH2 (eriline molekul, mis kannab vesinikioone ühest kohast teise) ja saaduseks on C6H12O6 +6H2O+12NADP ja 18 ATP'st saab 18ADP ja 18Pi 7. Selgitage Calvini tsükli olemust. Calvini tsükkel on protsesside kogum, kus süsinikdioksiidist tehakse glükoosi. CO 2 liigub läbi õhulõhede kloroplastidesse ja stroomas toimub CO2 ja vesinike ühinemine (NADP toob kohale vesiniku). See seotakse ja energia saadakse
-) Aeroobne glükolüüs hapnikuga toimuv glükoosi lagundamise protsess. -) Metabolism organismi aine- ja energiavahetus. -) Makroergiline ühend energiarikas ühend, mis talletab energiat. -) Herbivoor taimtoiduline tarbija. -) Omnivoor segatoiduline tarbija. -) Karnivoor lihatoidumine tarbija. * 2. Osa Kas väited on tõesed või valed? Paranda (kirjutan vaid õiged vastused) (2p) -) Fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid ei sõltu valgusest/toimuvad päevasel kui ka öisel ajal. -) Fotosünteesi valgusstaadiumi reaktsioonid on sõltuvuses valgusest/toimuvad päevasel ajal. -) Assimilatsioonireaktsioonideks vajab organism ATP-d. -) Fermentatsiooni lõpp-produktiks on etanool või piimhape. -) Tsitraaditsükli reaktsioonid toimuvad mitokondri maatriksis. -) Hingamisahela reaktsioonid toimuvad harjakestes ehk kristades. -) Organismi kõik sünteesi- ja lagundamisprotsessid moodustavad metabolismi.
Organismide areng ja energiavajadus. 1. Milline roll on organismis makroergilistel ühenditel? Kannavad reaktsioonides energiat üle, Salvestavad reaktsioonides energiat. 2. Hingamisahela reaktsioonide lõpp-produkt on O- tõene 3. Tsitraaditsükli reaktsioonide käigus eraldub- süsinikdioksiid 4. Fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli.- tõene 5. Organismi kõik sünteesiprotsessid moodustavad?- dissimilatsiooni 6. Kõige enam ATP molekule saab sünteesida 1 g .... oksüdatsioonil- glükoosi 7. Molekulaarne hapnik eraldub fotosünteesi?- pimedusstaadiumi reaktsioonides 8. Käärimise lõpp-produkt on?- etanool, süsihappegaas 9. Fossiilsed kütused- sisaldavad orgaanilisi aineid, tekivad miljonite aastate
Glükoos on peamine rakusisene keemiline energia allikas. Glükoosi lagundamine koosneb glükolüüsist, tsitraaditsüklist ja hingamisahela reaktsioonidest. Aeroobsel glükoosil tekib 2 molekuli püroviinamarihapet, 2 ATP d ja 2 NADH molekuli. Tsitraaditsüklis moodustub 10 NADH2 ja vabanevad CO2 molekulid. Valdav enamik autotroofsetest organismidest on rohelised taimed, kelle kloroplastides toimub valgusenergia arvel fotosüntees. Protsess koosneb valgus ja pimedusstaadiumi reaktsioonidest. Pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli. Protsessi käigus seotakse CO2 molekulid , vesinikuallikana kasutatakse NADPH2 ja tarbitakse ATP energiat. Fotosünteesi tulemusena saadud glükoos on kasutatav energi allikana nii auto kui heterotroofsetes organismides. Lisaproduktina eralduv O2 on vajalik kõigis rakkudes toimuvaks hingamisprotsessik
valgusenergiat. Kuulub kloroplastide koostisesse. valgusstaadium - fotosünteesi esimene etapp, mille käigus ergastunud klorofülli energia arvel toimub ATP süntees, NADPH2(see 2 all :) ) moodustumine ja erladub O2 (2 all). Protsess toimub nähtava valguse olemasolul. pimedusstaadium - fotosünteesi teine etapp, mille tulemusena moodustub glükoos. Protsessi käigus seotakse CO2 ning kasutatakse valgusstaadiumi reaktsioonides moodustunud NADPH2 ja ATP molekule. Pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustuvad Calvini tsükli. fotolüüs - ehk fotooksüdatsioon; selle käigus moodustub molekulaarne hapnik, eralduvad elektronid ja vesinikuioonid, hapnik väljub õhulõhede kaudu ümbritsevasse keskkonda. tülakoid - kloroplasti sisemembraani sissesopistus, millel toimuvad fotosünteesi valgusreaktsioonid graan - kloroplasti tülakoidid moodustavad kettalaadsete moodustiste kuhjasid e. graanasid strooma - koht, kus toimuvad pimedusstaadiumi reaktsioonid aa 1
Selle tulemusena moodustab veel 36 ATP molekuli ja vesi. Kokku saadakse ühe glükoosimolekuli aeroobsel lagundamisel kuni 38 molekuli ATP-d. Anaeroobsel glükolüüsil ehk käärimisel tekib piimhape või etanool. Selle käigus moodustub ühe glükoosi molekuli kohta üksnes 2 ATP molekuli. Valdav enamik autotroofsetest organismidest on rohelised taimed, kelle kloroplastides toimub valgusenergia arvel fotosüntees. Protsess koosneb valgus-ja pimedusstaadiumi reaktsioonidest. Valgusstaadiumis moodustavad NADPH2 ja ATP molekulid. Lisaks sellele toimub vee fotooksüdatsioon, mille tulemusena eraldus O2, mis väljub atmosfääri. Pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli. Protsessi käigus seotakse CO2 molekulid, vesinikuallikana kasutatakse NADPH2 ja tarbitakse ATP energiat. Fotosünteesi tulemusena saadud glükolüüs on kasutatav energiallikana nii auto- kui heterotroofsetes organismides. Lisaproduktina eralduv O2 on
ja dissimilatsioonist (lagundamine). 2. Assimilatsiooniprotsesside üheks põhieesmärgiks on organismile vajalike ühendite sünteesimine. 3. Organismi kõik sünteesiprotsessid moodustavad assimilatsiooni. 4. Käärimise (anaeroobse glükolüüsi) lõppprodukt on kas piimhape või etanool. 5. Tsitraaditsükli reaktsioonide käigus eraldub süsihappegaas ja H. 6. Hingamisahela reaktsioonide lõppprodukt on vesi ja ATP. 7. Molekulaarne hapnik eraldub fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonides. 8. Fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli. 9. Kõige enam ATP molekule saab sünteesida 1g lipiidide oksüdatsioonil. 10. Aeroobse glükolüüsi toimumiseks peab rakus olema piisavalt hapnikku. 11. Tsitraaditsükli reaktsioonid toimuvad mitokondrites. 12. Anaeroobsel glükolüüsil moodustub piimhape (ka etanool). 13. Ühe glükoosi molekuli lagundamisel süsihappegaasiks ja veeks saadakse ATP molekule maksimaalselt 38. 14
ja dissimilatsioonist (lagundamine). 2. Assimilatsiooniprotsesside üheks põhieesmärgiks on organismile vajalike ühendite sünteesimine. 3. Organismi kõik sünteesiprotsessid moodustavad assimilatsiooni. 4. Käärimise (anaeroobse glükolüüsi) lõppprodukt on kas piimhape või etanool. 5. Tsitraaditsükli reaktsioonide käigus eraldub süsihappegaas ja H. 6. Hingamisahela reaktsioonide lõppprodukt on vesi ja ATP. 7. Molekulaarne hapnik eraldub fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonides. 8. Fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli. 9. Kõige enam ATP molekule saab sünteesida 1g lipiidide oksüdatsioonil. 10. Aeroobse glükolüüsi toimumiseks peab rakus olema piisavalt hapnikku. 11. Tsitraaditsükli reaktsioonid toimuvad mitokondrites. 12. Anaeroobsel glükolüüsil moodustub piimhape (ka etanool). 13. Ühe glükoosi molekuli lagundamisel süsihappegaasiks ja veeks saadakse ATP molekule maksimaalselt 38. 14
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 klorofülli molekulide elektronid ergastuvad valgusenergia toimel. Elektronid liiguvad edasi NADP molekulidele, mis võtavad juurde H+-ioone ning moodustuvad NADPH2 molekulid – need kasutatakse ära pimedusstaadiumi reaktsioonides. Elektronide liikumisega fotosüsteem II-st fotosüsteemi I kaasneb täiendav H+-ioonide sisenemine membraani siseküljele, mille tulemusena on nende kontsentratsioon siseküljel suurem kui välisküljel. H+-ioonid pääsevad välisküljele tagasi läbi ensüümi – ATP süntaasi, mis salvestab nende väljumisega vabaneva energia ATP molekulidesse. Pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplasti sisemuses ja moodustavad Calvini tsükli.
2 H2O -> O2 + 4 H+ + 4e. Fotosüsteem I ei osale vee fotooksüdatsioonis, põhiülesanne NADPH2 moodustamine. Süsteemis valgusenergia toimel ergastunud elektronid liiguvad NADP molekulidele, mis seejärel seovad ümbritsevast keskkonnast H+-ioone: NADP + 2e + 2 H+ <- -> NADPH2 . Moodustunud NADPH2 on H allikaks fotosünteesi pimedusstaadiumis toimuva sahhariidi sünteesil. Valgusstaadiumi reaktsioonide tulemusena saadakse ATP ja NADPH2 molekulid, mis on vajalikud pimedusstaadiumi reaktsioonide toimumiseks. pimedusstaadium: toimuvad kloroplasti lamellidest väljaspool (stroomas). Sahhariidide sünteesiks vajalik CO2 siseneb õhulõhede kaudu taime ja difundeerub kloroplastidesse. Calvini tsükkel fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid (Melvin Calvin, avastaja). Seal kasut. valgusstaadiumis salvestatud ATP energiat ja NADPH2 molekule. Pimedusstaadiumi lõpptulemus kolmesüsinikulised suhkru molekulid -> ühinevad omavahel, tekib glükoos
fosfaatrühm ja salvestatakse E. Lisaks ATPle salvestatakse Et veel GTPsse, CTPsse ja UTPsse nukleotiididesse, mida kasutatakse ka RNA ning DNA sünteesil. Autodroof organism, kes eluks vajalikud orgaanilised ained suudab ise sünteesida lihtsatest anorgaanilistest ühenditest kehavälise energiaallika kaasabil. N: autotroofsed bakterid ja fotosünteesivad taimed. Calvini tsükkel fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli, kus seotakse CO2 ja NADPH2. Lõpptulemuseks on kolmesüsinikulised suhkru molekulid. Nende omavahelisel ühenemisel saadakse glükoos. Tsüklis kasutatakse ära valgusstaadiumis salvestatud ATP energiat ja NADPH2 molekule. Calvini tsükli reaktsioonide käigus tekkinud NADP ja ADP on uuesti kasutatavad valgusstaadiumi reaktsioonides, glükoosi molekulid aga väljuvad kloroplastidest või moodustavad esmase säilitustärklise.
Aeroobsel glükolüüsil tekib 2 molekuli püroviinamarihapet, 2 ATP-d ja 2 NADH2 molekuli. Tsitraaditsüklis moodustub 10 NADH2 ja vabanevad CO2 molekulid. Nii glükoosil kui ka tsitraaditsüklis tekkinud NADH2 kasutatakse ära hingamisahela reaktsioonides. Selle tulemusena moodustub veel 36 ATP molekuli. Valdav enamik autotroofsetest organismidest on rohelised taimed, kelle kloroplastides toimub valgusenergia arvel fotosüntees. Protsess koosneb valgus- ja pimedusstaadiumi reaktsioonidest. Valgusstaadiumis moodustuvad NADPH2 ja ATP molekulid. Lisaks sellele toimub vee fotooksüdatsioon, mille tulemusena eraldub O2, mis väljub atmosfääri. Pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli. Protsessi käigus seotakse CO2 molekulid, vesinikuallikana kasutatakse NADPH2 ja tarbitakse ATP energiat. Fotosünteesi tulemusena saadud glükoos on kasutatav energiaallikana nii auto- kui heterotroofsetes organismides
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.2)Fotosüsteem I:toimub ergastatud elektroni energia arvel NADH2 süntees. Valgusstaadiumi reaktsioonides saadakse ATP ja NADPH2- te. Ehk vee molekulist on eraldatud vesinik ja toodetud edasisest rektsioonst ATP- d.2.Pimedusstaadiumi rektsioonidel ei ole valgus oluline, toimub nii valges kui pimedas. Pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli. Calvini Tsüklisse siseneb välisõhust süsihappegaas, mis reageerib vesiniku kandjaga ja lõpptulemusena eraldub tsüklist glükoos.
FOTOSÜNTEES Fotosüntees koosneb paljudest reaktsioonidest. Osa jaoks neist on vajalik valgus, teiste jaoks mitte. Valgustnõudvaid reaktsioone nimetatakse valgusstaadiumiks, teisi pimedusstaadiumiks. Valgusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplastide sisemembraanides, pimedusstaadiumi reaktsioonid aga stroomas. Fotosünteesi koguvõrrandi võib kirjutada järgmiselt: 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Valgusstaadium. Et rakus üldse fotosüntees hakkaks toimuma on vaja energiat nende protsesside käivitamiseks. Taimed saavad selle energia päikesevalgusest. Valgus neeldub lehes ja ergastab pigmendi molekulid. Ergastatud klorofülli molekul kaotab ühe elektroni. See elektron liigub ühelt molekulilt teisele ja seda nimetatakse elektronitranspordiahelaks
pingutama üle kahe minuti, toodetakse energiat aeroobse hingamise abil. 6. Valgus- ja pimedusstaadium. Mis on mõlema staadiumi energiaallikas, lähteained ja saadused? Kus need toimuvad (kloroplasti ehitus)? VALGUSSTAADIUMIS vajatakse Päikese valgusenergiat. Reaktsioonid toimuvad kloroplasti tülakoidi membraanis. Selle reaktsiooni tulemusena laguneb vee molekul vesinikioonideks ja hapnikuks. Hapnik on reaktsiooni jääkprodukt. PIMEDUSSTAADIUMI reaktsioonid toimuvad kloroplasti stroomas kohe pärast valgusstaadiumit. Ei vajata valgusenergiat, see aga ei tähenda, et peaksid kindlasti pimedas kohas toimuma. Siin saab süsinikdioksiidist ja NADPH-ga kohale toodud vesinikioonidest mitme järjestikuse reaktsiooni lõpptulemusena glükoos. Selleks vajaminev energia saadakse valgusstaadiumis tehtud ATP molekulidest. Pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad tsükli, mida nimetatakse selle
(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) Ebastabiilsed H-ioonid ja vabad elektronid liidetakse kohe NADP külge, kus vabad elektronid moodustavad sidemed vesinikioonidega. Valgusstaadiumi reaktsioonide tulemusena saadakse ATP ja NADPH2 molekulid, mis on vajalikud fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonideks. Fotosünteesi pimedusstaadium Pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplastide stroomas. Süsinikuallikaks CO2, vesinikuallikaks NADPH2 ja energiaallikaks 18 ATP. (NADPH2 ja ATP valgusstaadiumist) 6CO2 + 12NADPH2 → C6H12O6 + 6H2O + 12NADP 18 ATP → 18 ADP + 18 Pi ADP ja NADP kasutatakse uuesti valgusstaadiumi reaktsioonides. Glükoos (C6H12O2) väljub kloroplastidest või moodustab säilitustärklise.
*valgusenergia muudetakse keemiliste sidemete energiaks 22.Vee fotooksüdatsioon ja selle tähtsus *e fotolüüs, vee molekulide lagundamisreaktsioonide jada fotosünteesi valgusstaadiumis, mille käigus klorofülli molekulide ergastunud elektronide energia arvel toimub ATP süntees, NADPH 2 moodustumine, eraldub O2. Protsess toimub nähtava valguse olemasolul. *moodustub molekulaarne hapnik *eralduvad elektronid ja vesinikuioonid *hapnik väljub õhulõhede kaudu ümbritsevasse kk 23.Pimedusstaadiumi lähteained ja saadused *kloroplasti stroomas *valgusest sõltumatult toimub *6 CO2 + 12NADPH2 C6H12O6 + 6H2O + 12 NADP 18ATP 18 ADP + 18 Pi *tekib ADP ja NADP, mida saab uuesti kasutada valgusstaadiumis 24. Calvini tsükli tähtsus *fotosünteesi pimedusstaadiumi tsükliline reaktsioonide jada, mille käigus seotakse CO 2 ning kasutatakse valgusstaadiumi reaktsioonides moodustunud NADPH2 ja ATP molekule *moodustuvad kolmesüsinikulised suhkru molekulid 25
energiavahetuses energia universaalse talletaja ja ülekandjana Autotroof organism, kes sünteesib elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest. Selleks kasutatakse kas valgusenergiat (fotosünteesija) või redoksreaktsioonidel vabanevat keemilist energiat (kemosünteesija) Heterotroof organism, kes saab oma elutegevuseks vajaliku energia toidus sisalduva orgaanilise aine oksüdatsioonil Calvini tsükkel fotospnteesi pimedusstaadiumi tsükliline reaktsioonide jada, mille käigus seotakse CO2 ning kasutatakse valgusstaadiumi reaktsioonides moodustunud NADPH 2 ja ATP molekule Etanoolkäärimine pärmseentes ja mõnedes teistes bakterites hapniku puudusel toimuv glükoosi lagundamine, mille üheks lõppproduktiks on etanool Hingamisahel mitokondri sisemembraanide harjakestes toimuv reaktsioonide jada, millega kaasneb ATP süntees. Protsessi käigus oksüdeeritakse glükoosi lagundamisel eraldunud H aatomid H2O
eraldub üks elektron. Klorofülli molekulid võtavad kaotatud elektroni tagasi vee molekulist. Vee molekul laguneb H+-ioonideks ja O2-ks. O2 eraldub õhulõhede kaudu. Klorofüllist eraldunud elektron antakse edasi NADP+ molekulile, mis selle tulemusel redutseerub ja liidab endaga H+-iooni ja veel ühe elektroni. Muutub NADPH-ks, mis viib vesinikiooni edasi pimedusstaadiumisse. TSÜKLILINE JA ATSÜKLILINE MILLE POOLEST ERINEVAD? Pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplasti stroomas. Pimedusstaadiumi lõpp-produkt moodustub CO2-st ja NADPH2-st. Lõpp-produkt on glükoos. Glükoosist saab energiat. Calvini tsüklist vabanenud NADP ja ADP molekulid lähevad tagasi valgusstaadiumisse, et seal uuesti elektrone ja vesinikioone pimedusstaadiumisse transportida. Fotosüntees valgusenergia muundamine keemiliseks energiaks. Kes teostavad? Taimed protistid (vetikad), bakterid-> tsüanobakterid ---------- SINIVETIKAD Millal tekkis? 3,4 miljardit aastat tagasi.
· Fotosünteesi tähtsus: - orgaanilise aine tootmine - hapniku tootmine - süsihappegaasi sidumine atmosfäärist · Fotosünteesi kiirus sõltub: - valguse intensiivsuses - CO2 hulgast - taime tüübist - tuule tugevusest - temperatuurist - vee-ainevahetusest · Fotosünteesi saagikuseks on ~6 grammi orgaanilist ainet 1m2 lehepinna kohta. · Fotosünteesi käik: Fotosüntees toimub kloroplastides.Selles on kaks etappi: valgusstaadiumi ja pimedusstaadiumi. Valgusstaadiumis toimuvad reaktsioonid vajavad valgusenergiat, see ergastab klorofülli molekule ning ei saa toimuda pimedas. Pimedusstaadiumi reaktsioonid valgust ei vaja, need toimuvad pimedas ja valges. · Fotosünteesi valgusstaadiumis: reaktsioonid algavad klorofülli ergastamisega. Valguskvandid löövad elektrone klorofülli koostisest teistele pigmentidele. Pigmente mööda liikudes ja järk-järgult neile oma energiat ära andes jõuavad elektronid algsesse
Klorofülli molekulid moodustavad koos teiste pigmentidega fotosüsteeme. Fotosüsteem II pigmendid teostavad vee fotooksüdatsiooni (fotolüüsi) ja ATP sünteesi. · Eralduvad vesinikioonid ja elektronid. · Eraldunud hapnik difundeerub läbi õhulõhede atmosfääri. · Valgusstaadiumis on valgusenergia muundatud keemiliseks energiaks ja hapnik vabaneb atmosfääri. · Reaktsioonide tulemusena saadakse ATP ja NADPH2 molekulid, mis on vajalikud fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonideks. Pimedusstaadium reaktsioonide toimumiseks pole vaja valgust. Reaktsioonid moodustuvad tsüklilise protsessi (Calvini tsükkel), toimuvad kloroplasti vaheaines e.stroomas. Nende käigus sünteesitakse glükoos ja selleks kasutatakse atmosföörist neeldunud süsihappegaasi ja valgusstaadiumist ülekantud vesinikku. Energia saadakse valgusstaadiumist sünteesitud ATP-lt. Vabanenud NADP ja ADP kasutatakse uuesti valgusstraadiumis. Glükoos jääb toime ja on
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. Pimedusstaadium e Calvini tsükkel- pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplastide stroomas, süsinikuallikaks on õhulõhede kaudu taime sisenenud CO2 ,, vesinukuallikaks on NADPH2 , energiaallikaks on vaja 18 ADP +18P , glükoos väljub kloroplastidest või moodustab neis säilitustärklise, glükoosist ja Calvini tsükli vaheühenditest saab alguse lipiidide ja aminohapete süntees. Fotosünteesi tähtsus- anorgaanilistes
2 H2O -> O2 + 4 H+ + 4e. Fotosüsteem I ei osale vee fotooksüdatsioonis, põhiülesanne NADPH2 moodustamine. Süsteemis valgusenergia toimel ergastunud elektronid liiguvad NADP molekulidele, mis seejärel seovad ümbritsevast keskkonnast H+-ioone: NADP + 2e + 2 H+ <- -> NADPH2 . Moodustunud NADPH2 on H allikaks fotosünteesi pimedusstaadiumis toimuva sahhariidi sünteesil. Valgusstaadiumi reaktsioonide tulemusena saadakse ATP ja NADPH2 molekulid, mis on vajalikud pimedusstaadiumi reaktsioonide toimumiseks. 2. pimedusstaadium: toimuvad kloroplasti lamellidest väljaspool (stroomas). Sahhariidide sünteesiks vajalik CO2 siseneb õhulõhede kaudu taime ja difundeerub kloroplastidesse. Calvini tsükkel fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid (Melvin Calvin, avastaja). Seal kasut. valgusstaadiumis salvestatud ATP energiat ja NADPH2 molekule. Pimedusstaadiumi lõpptulemus kolmesüsinikulised suhkru molekulid -> ühinevad omavahel, tekib glükoos
Assimilatsioon organismis toimuvate sünteesiprotsesside kogum. ATP(adenosiintrifosfaat) kõigis rakkudes esinev makroergiline ühend, mis osaleb raku aine ja energiavahetuses energia universaalse talletaja ja ülekandjana. Autotroof organism, kes sünteesib elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorg. Ainetest. Selleks kasutatakse kas valgusenergiat või redoksreaktsioonidel vabanevat keemilist energiat. Calvini tsükkel fotosünteesi pimedusstaadiumi tsükliline reaktsioonide jada, mille käigus seotakse CO2 ning kas valgusstaadiumi reaktsioonides moodustunud NADPH2 ja ATP molekule. Dissimilatsioon organismis toimuvate lagundamisprotsesside kogum. Etanoolkäärimine pärmseentes ja mõnedes bakterites hapniku puudusel toimuv glükoosi lagundamine, mille üheks lõpp produktiks on etanool. Glükolüüs kõigis rakkudes toimuv glükoosi esmane lagundamine.
6CO 2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 47) Kirjelda fotosünteesi valgusstaadiumi (kus toimub, lähteained, lõpp-produktid). Reaktsioonid kulgevad kloroplastide tülakoidi mebraanides ainult valgusenergia mõjul. Ergastunud pigmendid teostavad vee fotooksüdatsiooni (fotolüüsi) ja ATP sünteesi. 2H 2O 4H+ + 4e- + O2 Eralduvad vesinikioonid ja elektronid. Eraldunud hapnik difundeerub läbi õhulõhede atmosfääri. 48) Kirjelda fotosünteesi pimedusstaadiumi ehk Calvini tsüklit (kus toimub, lähteained, lõpp-produktid). Pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplastide stroomas. Süsinikuallikaks on õhulõhede kaudu taime sisenenud CO2. Vesinikuallikaks on NADPH. Energiaallikaks on vaja ATP molekule. CO 2 + NADPH C6H12O6 + H2O + NADP. Lähteained on CO2 ja vesinikuallikas NADPH2; lõpp-produktid on kolmesüsinikulised suhkru molekulid, mille omavahelisel ühinemisel saadakse glükoos, mis omakorda moodustab esmase säilitustärklise.
See elektron saadakse vee molekuli lõhustumisel. Vesi siseneb taime juurte kaudu mullast ja on fotosünteesi toimumiseks üks olulisi komponente. Vee lõhustumiseks on samuti vaja päikeseenergiat. Vee molekul lõhustub hapnikuks ja vesinikioonideks. Moodustunud hapnik väljub lehest läbi õhulõhede ja seda kasutavad hingamiseks teised taimed ja loomad ning ka seesama taim ise. 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
2 H2O -> O2 + 4 H+ + 4e. Fotosüsteem I ei osale vee fotooksüdatsioonis, põhiülesanne NADPH2 moodustamine. Süsteemis valgusenergia toimel ergastunud elektronid liiguvad NADP molekulidele, mis seejärel seovad ümbritsevast keskkonnast H+-ioone: NADP + 2e + 2 H+ <- -> NADPH2 . Moodustunud NADPH2 on H allikaks fotosünteesi pimedusstaadiumis toimuva sahhariidi sünteesil. Valgusstaadiumi reaktsioonide tulemusena saadakse ATP ja NADPH2 molekulid, mis on vajalikud pimedusstaadiumi reaktsioonide toimumiseks. 2. pimedusstaadium: toimuvad kloroplasti lamellidest väljaspool (stroomas). Sahhariidide sünteesiks vajalik CO2 siseneb õhulõhede kaudu taime ja difundeerub kloroplastidesse. Calvini tsükkel fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid (Melvin Calvin, avastaja). Seal kasut. valgusstaadiumis salvestatud ATP energiat ja NADPH2 molekule. Pimedusstaadiumi lõpptulemus kolmesüsinikulised suhkru molekulid -> ühinevad omavahel, tekib glükoos.
8. makroergiline ühend madalmolekulaarne energiline ühend, mis osaleb keemilise energia salvestaja ja ülekandjana biokeemilistes reaktsioonides 9. autotroofid organismid, kes sünteesivad elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest 10. heterotroof organismid, kes saavad oma elutegevuseks vajaliku energia toidus sisalduva orgaanilise aine oksüdatsioonil 11. miksotroof 12. Calvini tsükkel fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid, vaheühenditest saab taimerakkudes alguse ka mitmete lipiidide ja aminohapete süntees 13. Krebsi tsükkel 14. etanoolkäärimine protsessi käigus ei eraldu H aatomeid, vaid moodustub 2 etanooli (C2H5OH), 2 ATP molekuli 15. piimhape protsessi käigus ei eraldu H aatomeid, vaid saadakse ühest glükoosi molekulist 2 piimhappe molekuli (C2H4OHCOOH), 2 ATP molekuli 16. glükolüüs glükoosi algne lagundamine käärimine lõppeb kas
· Anorgaanilistest ainetest esmase orgaanilise aine tootmine · Glükoos on põhiline energiaallikas enamikus organismides · Toiduahela esimene lüli · Toit heterotroofidele · Hapnik osaleb hingamisel, osooni tekkel, põlemisel · Süsinku- ja hapnikuringes tähtsal kohal · Fossiilsete kütuste teke Valgusstaadium - toimub ainult valgusenergia mõjul kloroplastides. Lähteained: H2O( ja valgusenergia), saadused: O2 (pimedusstaadiumi protsesside jaoks ATP ja NADPH2)Valgusstaadiumis toimub klorofülli ergastamine. Ergastunud energia arvelt lagundatakse vee molekule ja eraldub gaasiline hapnik. (vaheühendid ja salvestatud ATP energiat kasutatakse pimedusstaadiumis) Pimedusstaadium - ei sõltu valgusest, toimub stroomas. Lähteained: CO2 ja valgusstaadiumis tekkinud ATP ja NADPH2. Saadused: tärklis, varuained, aminohapped, lipiidid
Väär Dissimilatsiooniprotsesside üheks põhieesmärgiks on ATP moodustamine. 3. Organismi kõik sünteesiprotsessid moodustavad dissimilatsiooni. Väär Organismi kõik sünteesiprotsessid moodustavad Assimilatsiooni. 4. Käärimise lõpp-produkt on etanool Tõene 5. Tsitraaditsükli reaktsioonide käigus eraldub CO2 Tõene 6. Hingamisahela lõpp-produkt on O2 Väär Hingamisahele lõpp-produkt on H2O 7. Molekulaarne hapnik eraldub fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonides. Väär Molekulaarne hapnik eraldub fotosünteesi valgusstaadiumi reaktsioonides 8. Fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli. Tõene Leidke kõige õigem vastusevariant! 9. Kõige enam ATP molekule saab sünteesida 1g: a) glükoosi b) tärklise c) lipiidide d) valkude oksüdatsioonil. 10. Aeroobse glükolüüsi toimumiseks peab rakus piisavalt olema: a) hapniku b) süsihappegaasi c) püroviinamarihapet d) piimhapet 11
· Organismi aine- ja energiavahetus koosneb assimilatsioonist ja dissimilatsioonist.' · Assimilatsiooniprotsesside dissimilatsiooniprotsesside üheks põhieesmärgiks on ATP moodustamine. · Organismi kõik sünteesiprotsessid moodustavad dissimilatsiooni assimilatsiooni. · Käärimise lõpp-produkt on etanool. · Tsitraaditsükli reaktsioonide käigus eraldub CO2. · Hingamisahela lõpp-produkt alg-produkt on O2. · Molekulaarne hapnik eraldub fotosünteesi pimedusstaadiumi valgusstaadiumi reaktsioonides. · Fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli. · Kõige enam ATP molekule saab sünteesida 1g: a) glükoosi, b) tärklise c) lipiidide, d) valkude oksüdatsioonil. · Aeroobse glükolüüsi toimumiseks peab rakus olema piisavalt: a) hapniku, b) süsihappegaas, c) püroviinamarjahapet, d) piimhapet · Tsitraaditsükli reaktsioonid toimuvad: a) rakutuumas, b) Golgi kompleksis, c) karedapinnalisel tsütoplasmavõrgustikul, d)
Fotosüsteem I vee fotooksüdatisoonis ei osale, selle põhiülesandeks on NADPH2 moodustamine. Süsteemis valgusenergia toimel ergatunud elektronid liiguvad vesinikukandja nikotiinamiidadeniindinukleotiidfosfaadi molekulidele, mis seejärel seovad ümbritsevast keskkonnast H+ ioone. Moodustanud NADPH2 on vesiniku allkaks fotosünteesi pimedusstaadiumis toimuva sahhariidi sünteesil. Valgusstaadiumireaksioonide tulemusena saadakse ATP ja NADPH2 molekulid , mis on vajalikud fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonide toimumiseks. Pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplasti lammelidest väljaspool(stroomas). Sahhariidide sünteesiks vajalik süsinikuallikana vajalik CO2 siseneb õhulõhede kaudu taime ja difundeerub kloroplastidesse. Edasine protsess koosneb järjestikustest reaktsioonidest mis moodustavad Calvini tsükli. Selles seotakse CO2 ja vesinikuallikaks on NADPH2 .
Mis juhtub hapnikuga? Hapnik eraldub väliskeskkonda. 4. Kus kasutatakse ära eraldunud elektronid? Elektrone kasutatakse NADPH2 molekulide moodustamisel. 5. Mis molekuli on selleks vaja? NADPH2 molekuli moodustamiseks on vaja NADP molekulile liita H+-ioone. 6. Mis saab vesinikioonidest pärast membraani välisküljele jõudmist? H+-ioonid läbivad ATP süntaasi, mis salvestab nende väljumisega vabaneva energia. 7. Millist molekuli on selleks vaja? ATP molekuli. 8. Mida on vaja pimedusstaadiumi reaktsioonide toimumiseks? CO2 ning valgusstaadiumis moodustunud NADPH2 ja ATP molekule. 9. Mida sünteesitakse pimedusstaadiumis? Glükoosi molekule. 10. Millised tingimused kiirendavad fotosünteesi toimumist? Kõrge temperatuur, palju valgust, õhu suur CO2 kontsentratsioon.. 11. Millised tingimused aeglustavad fotosünteesi toimumist? Vähe valgust, liiga kõrge temperatuur, õhu vähene CO2 kontsentratsioon. 12. Milles seisneb fotosünteesi tähtsus
ATP puudub, toimub mitokondris. Käärimine ehk anaeroobne glükolüüs jaguneb kaheks: 1. piimhappe käärimine 2 ATP Toimub inimese lihasrakkudes, piimhappebakteris 2. etanool käärimine glükolüüs etaan dATP pärmseentes Fotosünteesi lähteained ja saadused joonis lk. 94 Lähteaineteks on vaja H2O, valgusstaadiumis vahelduvad ADP, NADP ja ATP ja NADPH2 ning pimedusstaadiumis on saaduseks suhkur. Fotosüntees koosneb valgus- ja pimedusstaadiumi reaktsioonidest. Fotosünteesi reaktsioonivõrrand: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O Fotosünteesi tähtsus: toitaineks, saab alguse mitmete ainete süntees, eraldub hapnik vajatakse rakuhingamiseks, tekib orgaaniline molekul glükolüüs Võrdlus: Glükolüüsi lagundamine (rakuhingamine) Fotosüntees Keemilised reaktsioonid Keemilised reaktsioonid Energia vabaneb Energia neeldub
moodustamine. Süsteemis valgusenergia toimel ergastunud elektronid liiguvad vesinikukandja NADP(nikotiinamiidadeniindinukleotiidfosfaat) molekulidele, mis seejärel seovad ümbritsevast keskkonnast H+ ioone: NADP + 2e + 2H+ NADPH2 Moodustunud NADPH2 on vesiniku allikaks fotosünteesi pimedusstaadiumis toimuva sahhariidi sünteesil. Valgusstaadiumi reaktsioonide tulemusena saadakse ATP ja NADPH2 molekulid, mis on vajalikud fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonide toimumiseks. Pimedusstaadium · reaktsioonid toimuvad kloroplastidest väljaspool(stroomas). · sahhariidide sünteesiks süsinikuallikana vajalik CO2 siseneb õhulõhede kaudu taime ja difundeerub kloroplastidesse. Edasine protsess koosneb järjestikustest reaktsioonidest, mis moodustavad tsükli(Calvini tsükkel). Selles seotakse CO2 ja vesinikuallikaks on NADPH2. Pimedusstaadiumi lõpptulemusena moodustuvad kolmesüsinikulised suhkru molekulid. Nende
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 moodustumine ja eraldub O2. Protsess toimub nähtava valguse olemasolul 6. Nimetage pimedusstaadiumi reaktsioonide lähteained ja lõpp-produktid. V: Lähteained on 6CO2 ja 12NADPH2 (eriline molekul, mis kannab vesinikioone ühest kohast teise) ja saaduseks on C6H12O6 +6H2O+12NADP ja 18 ATP'st saab 18ADP ja 18Pi 7. Selgitage Calvini tsükli olemust. V: Calvini tsükkel on protsesside kogum, kus süsinikdioksiidist tehakse glükoosi. CO2 liigub läbi õhulõhede kloroplastidesse ja stroomas toimub CO2 ja vesinike ühinemine (NADP toob kohale vesiniku)
Lk 99-Fotosünteesi tähtsus 1. Mis on fotosünteesi põhieesmärk? Valgusstaadiumis eraldub vee fotooksüdatsioonil hapnik, mis on väga vajalik taimedele hingamisel. Samuti toodetakse pimedusstaadiumi käigus glükoosi, mida on vaja energiaallikana organismidel. 2. Mis tähtsus on vee fotooksüdatsioonil eralduval hapnikul? Seda kasutavad teised organismid oksüdatsiooniks. 3. Kust saavad kloroplastideta taimerakud energiat? Need saavad energiat kloroplaste sisalduvate rakkude poolt toodetud glükoosist. 4. Kuidas säilitab taim oma glükoosi tagavara? Taimed säilitavad oma glükoosi tagavarad tärklise näol. 5
JA EDA KIIREMINI TA KASVAB. *KLOROPLASTID ON TAIMERAKU ORGANELL, MILLES TOIMUB FOTOSÜNTEES.TAIMEDE KLOROPLASTID SEOVAD VALGUSENERGIAT. ÜHES RAKUS ON NEID 30-40 TÜKKI.NEID ON LEHE ÜLAPINNAL ASSIMILATSIOONIKOES.SEE ON OVAALSE KAHEKORDSE MEMBRAANIGA ÜMBRITSETUD RAKUORGANELLID, MILLE SEES ON MEMBRAANIDEST MOODUSTUNUD TÜLAKOIDID. SISEMUSE MOODUSTAVAD VEES LAHUSTUNUD VALGUD. *VALGUSSTAADIUMIS LAGUNEB VESI VESINIKIOONIDEKS JA HAPNIKUKS NING PÄIKESE VALGUSENERGIA SALVESTUB ATP MOLEKULIS. PIMEDUSSTAADIUMI REAKTSIOONI NIMETATAKSE KA CALVINI TSÜKLIKS. ENERGIA SAADAKSE ATP MOLEKULIDE SUURE ENERGIAGA SIDEMETE KATKEMISEL.SÜSIHAPPEGAASIST JA VESINIKIOONIDEST SAAB MITMETE JÄRJESTIKUSTE REAKTSIOONIDE LÕPPTULEMUSENA GLÜKOOS. *FOTOSÜNTEESI INTENSIIVSUST MÕJUTAVAD TEMPERATUUR, VALGUS, SÜSIHAPPEGAASI SISALDUS, VESI, TOITEAINETE HULGAST JA PÄIKESE KIIRGUSEST.
Aeroobne glükolüüs- kõigi rakkude tsütoplasmas toimuv glükoosi esmane lagunemine hapnikurikkas keskkonnas. Assimilatsioon- organismis toimuvate sünteesiprotsesside kogum. ATP- kõigis rakkudes esinev makroergiline ühend, mis osaleb raku aine- ja energiavahetuses energia universaalse talletaja ja ülekandjana. Autotroof- organism, kes sünteesib elutegevuseks vajalikku orgaanilisi ühendeid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ainetest. Calvini tsükkel- fotosünteesi pimedusstaadiumi tsükliline reaktsioonide jada, mille käigus seotakse CO2 ning kasutatakse valgustaadiumi reaktsioonides moodustunud NADPH2 ja ATP molekule. Dissimilatsioon- organismis toimuvate lagunemisprotsesside kogum. Etanoolkäärimine- pärmseentes ja mõnedes bakterites hapniku puudumisel toimuv glükoosi lagunemine, mille lõpp-produktiks on etanool. Glükolüüs- kõigis rakkudes toimuv glükoosi esmane lagunemine.
anaeroobne glükolüüs toimub rakus, kus ei ole piisavalt hapniku. Tekkib käärimine, mille tulemuseks on piimhape (lihase valu) või etanool. FOTOSÜNTEES CO2 + H2O = C6H12O6 + O2 + H2O - toimub taimerakku klorofüllis Fotosüntees jaguneb kaheks! VALGUS- ja PIMEDUSSTAADIUM VALGUSESTAADIUM (toimub valges, st päeval) - valgusstaadiumi reaktsioonide tulemusena saadakse ATP ja NADPH2 molekulid, mis on vajalikud fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonide toimumiseks! (glükoosi lagundamine, mille tulemusel tekib CO2) CO2 O2 Päikese ATP energia NADPH2 ADP NADP H2O Vee lagundamisel tekib hapnik!!!
ainete rakusisesel ja rakkudevahelisel pasiivse trantspordiga, toimub glükoosi süntees trantspordil, liikumisprotsessides. Need reaksioonid toimuvad ööpäevaringselt, Assimilatsioon-organismis kõik aga eeltingimuseks peab olema sünteesiprotsessid. Selle käigus saadakse valgusstaadium. Atmosfääri hapnik tekib sahhariide, lipiide, valke, nukleiinhappeid. veefotolüüsil. Pimedusstaadiumi reksiooni Energiat saadakse ATP-dest nimetatakse kokku Calvini tsükliks. 18ATP Anaroobne glükolüüs ehk käärimine lõpeb kas piimhappe-lihastes või etanooli moodustumisega- suhkrulahustes,marjamahlades. Vabaneb 2 ATP energiat Glükoosi lagundamine: glükolüüs,tsitraaditsükkel, hingamisahela reaksioonid Glükolüüs-toimub tsütoplasmas. Glükoos -6C laguneb kaheks 3C püroviinamarihappeks ja eraldub neli H. Rakk salvestab energia 2 ATP- sse
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 (nikotiinamiidadeniindunukleotiidfosfaadi) molekulidele, mis seovad ümbritsevast keskkonnas H+ ioone. ( NADP + 2e + 2H+ <=> NADPH2) Pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplasti lammelidest väljaspool (stroomas). Pimedusstaadiumis ei ole valgus enam oluline. Sahhariidide sünteesiks süsinikuallikana vajalik CO2 siseneb õhulõhede kaudu taime ja difundeerub kloroplastidesse. Edasine protsess koosneb järjestikustest (ensüüm)reaktsioonidest, mis moodustavad tsükli (mille käigus seotakse süsihappegaasi C orgaaniline ainete koostisesse). Pimedusstaadiumi reaktsioone nimetatakse Calvini tsükliks (selle avastas Melvin Calvin)
CTP tsütosiintrifosfaat (lämmastikalus tsütosiin) TTP tümidiintrifosfaat (lämmastikalus tümidiin) UTP uratsiiltrifosfaat (lämmastikalus uratsiil) Fotosünteesi pimedusstaadium ehk Calvini tsükkel: Kasutatakse organismis DNA-, RNA- ja valgusünteesil Pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplastide stroomas Fotosüntees Süsinikuallikaks on õhulõhede kaudu taime sisenenud CO2 Vesinikuallikaks on NADPH2 Taime roheliste osade rakkudes on rohelise värvusega aine – klorofüll, Energiaallikaks on vaja 18 ATP molekuli
Laused 1. Organismi aine-ja energiavahetus koosneb assimilatsioonist ja dissimilatsioonist 2. Assimilatsiooniprotsesside üheks põhieesmärgiks on sahhariidid, lipiidid, valgud. 3. Organismi kõik sünteesiprotsessid moodustavad assimilatsiooni 4. Käärimise lõpp-produkt on etanool, CO ja piimahape 5.Tsitraaditsükli reaktsioonide käigus eraldub CO 6. Hingamisahela reaktsioonide lähteaine on O 7.Molekulaarne hapnik eraldub fotosünteesi valgusstaadiumi reaktsioonides 8. Fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonid moodustavad Calvini tsükli. 9. Kõige enam ATP molekule saab sünteesida lipiidide oksüdatsioonil ( 38,9 kJ) 10.Aeroobse glükolüüsi toimumisel peab olema rakus piisavalt hapnikku. 11. Tsitraaditsükli reaktsioonid toimuvad mitokondrites. 12. Anaeroobne glükolüüsil moodustub piimhape. 13. Ühe glükoosimolekuli lagundamisel süsihappegaasiks ja veeks saadakse ATP molekule 38 14. Süsihappegaas seotakse Calvini tsükli reaktisoonides 15
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 fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonideks Fotosünteesi pimedusstaadiume. Calvini tsükkel Piedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplastide stroomas Süsinikuallikaks on õhulõhede kaudu taime sisenenud CO2 Vesinikuallikaks on NADPH2 Energiaallikaks on vaja 18 ATP molekuli 6CO2 + 12NADPH2 -> C6H12O6 + 6H2O + 12NADP NADP-d ja ADP-d kasutatakse uuesti valgusstaadiumi reaktsioonides Glükoos väljub kloroplastidest või moodustab neis säilitustärklise
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: Pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplastide stroomas. *süsinikuallikaks on õhulõhede kaudu sisenenud CO2 *vesinikuallikaks on vaja NADPH2 *energiaallikaks on vaja 18 ATP molekuli 6CO2 + 12NADPH2 ->C6H12O6 + 6H2O + 12NADP 18ATP ->18ADP + 18Pi NADP-d ja ADP-d kasutatakse uuesti valgusstaadiumi reaktsioonides. Glükoos väljub kloroplastidest või moodustub neis säilitustärklise. Glükoosist ja Calvini tsükli vaheühenditest saab alguse lipiidide ja aminohapete süntees.
FOTOSÜNTEES Toimub rohelistes taimedes. Taimed on võimelised sünteesima süsihappegaasist ja veest suhkrut e glükoosi. Protsessil eraldub molekulaarne hapnik, aga see on kõrvalprodukt. Toimub nähtava valguse olemasolul. Kõik fotosünteesi reaktsioonid toimuvad ergastunud klorofülli 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.
annaabi.ee 
