Lk 97- Fotosüntees 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.
· 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. Eraldub ADP ja NADP, mida kasutatakse omakorda jällegi valgusstaadiumis. Pimedusstaadiumis seotakse süsihappegaasi molekule. Moodustuvad kolmesüsinikulise suhku molekulid. Nende ühinemisel saadakse glükoos.
täiendavalt sünteesida ATP molekule. Kokku tekib 12 NADH2-e molekuli. Hingamis ahelas vabaneb H ja NAD saab uuesti kasutada eelnevas. H seotakse O-ga ja moodustub vesi. Kokku 36 ATP-d. Glükolüüsi laundamine on universiaalne, sest see toimub enamikes taime/loomarakkudes ühtemoodi. Valgus peab jõudma taime kloroplastideni ja seal klorofülli molekulid ergastuvad. Valgusstaadium: vee molekulid lagundatakse ja eraldub gaasiline hapnik. Vaheühendid ja ATP energiat kasutatakse pimedusstaadiumis. Seotakse CO2 molekule js moodustuvad 3 C-lised suhkru molekulid. Foto II-ergastunud elektronide energia vee molekulide lagundamiseks ja ATP sünteesiks. Vee ox--O2--eralduvad elektronid ja vesinikuioonid. Hapnik--keskkond. Foto I- NADPH2 (nikotiinamiidadeniindinukleotiidfosfaat) moodustamine ja ATP,mida vaja pimedusstaadiumis. Pimedusstaadiumis läheb CO2 õhulõhedekaudu kloroplastidesse. 3 C-lised suhkru molekulid, tekib glükoos ühinemisel. Glükoosimolekulid väljuvad
H20 b) Mis aine molekulid on suured lillad? NADP c) Mis Miki-Hiire taoline ühend tekib lillale molekulile siniste kõrvade lisamisel? NADPH2 d) Vesinikioonid liiguvad raku välispinnale läbi ensüümi ATP süntaas. Mis ülesanne on sellel valgulisel ainel? Salvestab nende väljumisega vabaneva energia ATP molekulidesse. e) Pimedusstaadiumis lisasin CO2 molekuli. See vallandas reaktsiooni, mille tulemusena tekib glükoos. f) Mis juhtub pimedusstaadiumis ATP molekulidega? Eraldub üks fosfaatrühm, tekib ADP. 2. Ava mudel 2, lahenda see. Mida pidid selles mudelis tegema teisiti võrreldes esimese mudeliga? Lisasin ise NADP molekuli. 3. Lahenda mudel 3. Täida juhiseid ja lahenda ülesanne. Milliseid tegureid muutsid? Suurendasin temperatuuri
vesinike ülekandja. Seob vesinikud. NADP- molekul, millele valgusstaadiumis anorg. ained, energia vabaneb. ATP- energia vabaneb atp-e lagunemisel. On kõigis toimuvad mitokondri harjakeste membraanidel. 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:
1.vale.fotosünteesi pimedusstaatiumi reaktsioonid moodustavad calvini tsükli. õige. vale. süsihappegaas seotakse fotosünteesi pimedusstaadiumis. õige 2.!) fotosünteesi 2) fotosünteesi tulemusena tekib hapnik ja glükoos, mis on elus- organismidele eluks vajalikud ja annavad energiat.3)valgus vesi>>valguse käes toimuvad reakts>hapnik. süsihappegaas>pimeduse käes toim reakts>glükoos. 3. valgusstaadium toimub enne pimedusstaadiumit ning selles tekkinud ATP ja nadph2 molekulid kasutatakse ära pimedus staad ei saa kunagi toimuda enne valgusst. 4.Pimedusstaadium toimub lamellimembraanide peal. seal kasutatakse ära ATP ja NADPH2
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 kasutada valgusstaadiumi reaktsioonides.
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. Pane kirja võimalikult palju erinevaid aspekte. a) Toitumisahelate toimimine
Tsitraaditsükli lähteaineks on püroviinamarihape, saadusteks CO2 ja 10 NADH2. 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
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. Kui valgusstaadiumi reaktsioonideks on oluline nähtava valguse olemasolu, siis pimedusstaadiumis pole sel tähtsust. Calvini tsüklis kasutatakse väliskeskkonnast saadavat CO 2 ning valgusstaadiumis moodustunud NADPH2 ja ATP molekule ning sünteesitakse glükoosi molekule. Fotosünteesi tulemuslikkust mõjutavad peamiselt temperatuur ja valgus ning CO 2 kontsentratsioon.
V: 2ATP molekuli moodustub glükolüüsil ja ülejäänud 36 moodustuvad hingamisahela 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.
reaktsioonid 21. Valgusstaadium Fotosünteesi valgust vajav etapp Tulemusena: valgusenergia muudetakse keemiliseks energiaks, tootes ATP-d ja NADPH-d Toimub tülakoidide membraanis 22. NADP/NADPH Molekul, millele valgusstaadiumi reaktsioonide käigus liidetakse elektron ja vesinikioon Kasutatakse pimedusstaadiumis glükoosi tootmisel Sinine- mida vajab 23. Pimedusstaadium Fotosünteesi Punane- millest etapp, mis ei vaja valgust CO2-st toodetakse tekib mis asi glükoosi Toimub kloroplasti stroomas Lilla- kus toimub 24. Fotosüntees kui assimilatsioon: Kõik reaktsioonid toimuvad klorofülli ergastunud elektronide energia arvel
Metabolism Mõisted: aeroobne glükolüüs - glükoosi lagundamine aine - ja energiavahetus- sünteesti -ja lagundamisprotsess anaeroobne glükolüüs- käärimine assimilatsioon- sünteesimine ATP- energiatalletaja autotroof- sünteesib ise orgaanilisi ühendeid dissimilatsioon- lagundamisprotsess etanoolkäärimine- glükoosi lagundamine alkoholiks anaeroobses keskkonnas glükolüüs- glükoosi lagundamine heterotroof- saab orgaanilised ühendid toidust, ise ei sünteesi. hingamisahel- ATP süntees makroergiline ühend- energiarikas ühend metabolism- ainevahetus piimhape- tekib anaeroobses keskkonnas ning koguneb lihastesse pimedusstaadium- calvini tsükkel saab alguse lipiidie ja aminohapete süntees püroviinamarihape- glükoosi vaheprodukt tsitraaditsükkel- moodustub NADH valgusstaadium- ATP süntees Laused 1. Organismi aine-ja energiavahetus koosneb assimilatsioonist ja dissimilatsioonist 2. Assimilatsiooniprotsesside...
lõpp-produktiks on kas piimhape või etanool. Assimilatsioon- organismis toimuvate sünteesiprotsesside kogum. ATP-kõigis rakkudes esinev makroenergiline ühend, mis osaleb raku aine- ja energiavahetuses energia universiaalse talletaja ja ülekandjana. Autotroof- organism, kes sünteesib elutegevuseks vajalikud org. ühendid välisKK-st saadavatest anorg. ainetest. Kasutades valgusenergiat või redoksrektsioonidel vabanevat energiat. Calvini tsükkel-fotosünteesis pimedusstaadiumis tsükliline reaktsioonide jada, mille käigus seotakse CO2 ning kasutatakse valgusstaadiumi reaktsioonides moodustunud NADPH2 ja ATP molekule. dissimilatsioon- org. toimuvate lagunemisprotsesside kogum. Etanoolkäärimine- pärmseentes ja mõnedes bakterites O2 puudumisel toimuv glükoosi lagundamine, mille üheks lõpp-produktiks on etanool. Glükolüüs- kõigis rakkudes toimuv glükoosi esmane lagundamine. Heterotroof- org, kes saab oma elutegevuseks vajaliku
Tooge näiteid. Ei saa toimuda rakkudes, mis ei vaja elutegevuseks hapniku nagu näitkes botulismi bakter. 30. Võrrelge aeroobset ja anaeroobset glükolüüsi. Aeroobsel lagundamisel on võimalik saada kuni 38ATP molekuli aga anaeroobsel kõigest 2ATP molekuli. Aeroobsel on lõpp saaduseks 6CO2 +6H2O molekuli aga anaeroobsel on piimhapem etanool, võihape. 31. Kuidas on omavahel seotud fotosünteesi valgus- ja pimedusstaadium? Valgusstaadiumis saadakse ATP, mis kulutatakse pimedusstaadiumis. 32. Mis tähtsus on fotosünteesil biosfääri seisukohalt? Fotosüntees säilitab osoonikihi, mis kaitseb Maad kosmilise ja ultraviolett kiirguse eest. Juhul kui osoonikiht hõreneb, siis kosmiline ja UV kiirgus muudavad valkude, RNA ja DNA struktuuri ja need ei saa täita enam iseloomulike ülesandeid. Samuti enamik organisme vajavad orgaanilist ainet ja hapniku. Kokkuvõte Kõik organismid vajavad elutegevuseks energiat. Organisme on kahte liiki, ühed kes
Klorofülli molekulid koos teiste pigmentidega moodustavad fotosüsteemi. Eralduvad vesinikioonid ja elektronid. Eralduv hapnik läheb läbi õhulõhede atmosfääri. Vesi lõhustatakse. Valgusenergia muutub keemiliseks energiaks. Reaktsiooni tulemusena tekib ATP ja NADPH2 molekulid. ATP süntees NADP+/NADPH-molekul, millele valgusstaadiumi reaktsioonide käigus liidetakse elektron ja vesinikioon ning mida kasutatakse glükoosi tootmisel (pimedusstaadiumis) Seob vesinikke ja kannab need pimedusstaadiumisse Fotosünteesi olulisus-Muudab valgusenergia keemiliseks energiaks Glükoos on paljudele organismidele pühiline energiaallikas Fotosünteesivad organismid on toiduahela esimene lüli ehk heterotroofide toit Fotosünteesivatest taimedest tulenev hapnik osaleb hingamisel, osooni tekkel ja põletamisel Kontrollib atmosfääri süsiniku ja hapniku taset Muudab anorgaanilised ained orgaanilisteks
üldiselt lõpeb. 2)Etanoolkäärimine toimub pärmseente abil. Tekib etanool ja süsihappegaas. Seda käärimist kasutatakse toiduainetööstuses. Kui selle käärimise juures satub õhku juurde, tekib veiniäädikas. 9. Mis on fotosüntees? V: fotosüntees on klorofülli sisaldavates organismides toimuv orgaaniliste ainete süntees, mille käigus kasutatakse valgusenergiat. 10. Fotosünteesiks vajalikud tingimused. V: Klorofüll ja valgus. 11. Mis toimub ja tekib fotosünteesi valgus- ja pimedusstaadiumis? V: Valgusstaadium Toimub ainult valgus-energia mõjul kloro-plastide sisemembraanidel Põhiprotsess on vee fotolüüs, mille käigus tekivad hapnik ja vesinik. Vesinik seotakse NADPH -ks 2 Hapnik läheb rakust välja Valgusenergia seotakse ATP-sse Pimedusstaadium Toimub nii pimeduses kui valguse käes kloroplastide stroomas Toimuvad paljud järjes-tikused reaktsioonid, mille käigus NADPH -st ja süsihappegaasist tekib
sisemuses asuvad klorofülli molekulid ergastuvad valgusenergia toimel. Kõik järgnevad fotosünteesi reaktsioonid toimuvad klorofülli ergastunud elektronide arvel. Fotosünteesi võib tinglikult jagada kaheks: valgus- ja pimedusstaadium. Valgusstaadiumi reaktsioonide toim. on vajalik valguse olemasolu. Klorofülli ergastunud elektronide arvel lag vee mol ja 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
6. Mida on fotosünteesi toimumiseks vaja? – Valgus, temperatuur, hapnik, süsihappegaas, toitained, vesi. 7. Mis tekib fotosünteesi käigus? – Suhkrud, orgaanilised ühendid, hapnik. 8. Mis toimub ja mis tekib fotosünteesi valgusstaadiumis? – Valgus on vajalik, mille tulemusena valgusenergia muudetakse keemiliseks energiaks, tootes ATP-d ja NADPH-d. Toimub tülakoidide membraanis. 9. Mis toimub ja mis tekib fotosünteesi pimedusstaadiumis? – Valgus pole vajalik ja selle käigus süsinikdioksiidist toodetakse glükoosi. Toimub kloroplastide stroomas. 10. Fotosünteesi roll looduses (3) – 1) Selle käigus toodetud süsivesikud on paljudele organismidele toiduks ja energiaallikaks, lisaks saab neilt puitu ja puuvilla. 2) võimaldab muundada valgusenergia keemiliseks energiaks. 3) kontrollib atmosfääri CO 2 ja O2 taset. 4) selle käigus toodetakse rakuhingamiseks vajalikku hapnikku. 11
Fotosünteesi tähtsus: 1) talletub valgusenergia 2) tekib orgaaniline molekul glükoos 3) eraldub hapnik (vee veefotooksüdatsioon) 4) eralduv hapnik on osoonikihi aluseks 5) heterotroofid lagundavad orgaanilisi aineid energiavajaduse täitmiseks 6) tagab süsinikuringe Millist kahte valgusstaadiumi produkti kasutatakse fotosünteesi pimedusstaadiumis? ATP ja NADPH2 Millised ühendid moodustuvad glükolüüsi tulemusena? Püroviinamarihape, ATP ja NADH2 Fotosüntees Hingamine Toimub Kloroplastis Toimub Mitokondris
- vaja on vett (laguneb fotooksüdatsioonil) - väljub hapnik (õhulõhede kaudu) 2. Pimedusstaadium - - reaktsioonid toimuvad kloroplasti stroomas - vajaminev energia saadakse valgusstaadioumis tehtud ATP molekulidest - vaja on süsinikdiooksiidi - lõpptulemuseks glükoos 6CO2 + 6H2O + päikesevalgus = 6C6H12O6 + 6O2 NADP+/NADPH - molekul, millel valgusstaadiums liidetakse elektron ja vesinikioon ning pimedusstaadiumis kasutatakse glükoosi tootmisel Fotosüntees tähtsus: 1. võimaldab muundada valgusenergia keemliseks energiaks 2. võimaldab toota süsinikdioksiidist suhkruid 3. selle käigus toodetakse rakuhingamiseks vajalikku hapnikku 4. selle käigus toodetud süsivesikud on paljudele organismidele toiduks ja energiaallikaks 5. kontrollib atmosfääri süsinikdioksiidi ja hapniku taset - intensiivsust mõjutab temperatuur ( kõige intensiivsem 20-30kraadi)
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, 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
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. Calvini tsükkel tsükliline reaktsioonide jada (pimedusstaadiumis), mille käigus seotakse CO2 ja kasutatakse valgusstaadiumi reaktsioonides moodustunud molekule. Calvini tsükli reaktsioonide vaheühenditest saab taimerakkudes alguse mitmete lipiidide ja aminohapete süntees. Nime sai Melvin Calvini järgi. Fotosüntees on ainuke looduses toimuv protsess, mille käigus muundatakse valgusenergia keemiliste sidemete energiaks. Valdav enamik autotroofsetest (organism, kes sünteesib elutegevuseks vajalikud orgaanilised
Lamellid, strooma, sisemembraan, välismembraan 32.Mis on fotosünteesi põhieesmärk? Toota orgaanilist ainet 33.Mis on fotosünteesi lähteained? CO2, H2O 34.Kus toimub valgusstaadium? tülakoididel 35.Millised protsessid toimuvad valgusstaadiumis? Klorofülli ergastamine, Fotolüüs, vesinik ja elektronid seotakse NADP koosseisu, eraldub hapnik 36.Mis on valgusstaadiumi saadusteks? Hapnik, ATP, NADPH2 37.Kus toimub pimedusstaadium? Kloroplastide stroomas 38.Millised protsessid toimuvad pimedusstaadiumis? Glükoosi süntees ja vaheühendi NADP ja ADP taastamine, CO2 sidumine 39.Millised komponendid tulevad valgusstaadiumist? NADPH2, ATP 40.Mis on pimedusstaadiumi saadusteks? glükoos 41.Millistest ühenditest saadakse glükoosi molekuli koostiselemendid? Süsihappegaasist ja veest 42.Mis on fotosünteesi kõrvalsaadusteks? Hapnik, vesi, 43.Kirjuta fotosünteesi üldvõrrand. 6 CO2 + 12 H2O = C6H12O6 + 6H2O + 6O2 (nool üles) 44.Milline on fotosünteesi tähtsus (4)?
Vabaneb vähem energiat. GTP (valgu sünteesil) CTP, TTP, dTTP, UTP - DNA ja RNA süntees 1g sahhariid 17.6kJ 1g lipiid (rasv) 38.9kJ 1g valk 17.6kJ 4. Miks esimesed fotosünteesijad hapnikku ei tootnud? Millist osa päikesevalgusest taim FS-il kasutab? Milliseid pigmente taim FS-il kasutab? Neelab nähtavat värvust väljaarvatud roheline. Kasutatakse klorofülli, kloroplaste ning bakterirakul tsütoplasmat. 5. Mis toimub valgus-, mis pimedusstaadiumis? Kus toimuvad? Kuidas valgus- ja pimedusstaadium omavahel seotud on? NADP? FS üldvõrrand. Valgusstaadiumil vajab energiat, toimub kloroplasti tülakoidi membraanis. Valgus ergastab pigmendi molekulid ja neist eralduvat elektronid. Jääkproduktiks O2. 6CO2+12H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Pimedusstaadiumil ei vaja valgust, toimub kloroplasti stroomas. Tsükliline Calvini protsess. Lähteained CO2 ja NADPH-ga kohale toodud H+. Tulemuseks glükoos. 6. FS tähtsus? FS-i mõjutavad tegurid.
31.Nimeta kloroplasti osad sisemembraan, välismembraan, tülakoid, strooma, graan 32.Mis on fotosünteesi põhieesmärk? glükoosi moodustamine 33.Mis on fotosünteesi lähteained? vesi ja süsihappegaas 34.Kus toimub valgusstaadium? tülakoididel 35.Millised protsessid toimuvad valgusstaadiumis? klorofülli ergastamine valguse poolt, fotolüüs, difundeerumine, süntees 37.Kus toimub pimedusstaadium? kloroplastide stroomas 38.Millised protsessid toimuvad pimedusstaadiumis? glükoosi süntees, vaheühendite taastumine 39.Millised komponendid tulevad valgusstaadiumist? vesinikioonid (NADPH), O2, 40.Mis on pimedusstaadiumi saadusteks? NADP ja ADP taastumine 41.Millistest ühenditest saadakse glükoosi molekuli koostiselemendid? C-süsihappegaasist, H- veest, O- süsihappegaasist 42.Mis on fotosünteesi kõrvalsaadusteks? hapnik 43.Kirjuta fotosünteesi üldvõrrand 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + H2O + 6O2 44.Milline on fotosünteesi tähtsus (4)
Lõpp-produktid: suhkur, hapnik. 6CO2 + 12H2O => C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Kirjelda fotosünteesi valgusstaadiumi (kus toimub, lähteained, lõpp-produktid). Toimub kloroplastide sisemuses paiknevates lamellimembraanides. Lähteaine: Kirjelda fotosünteesi pimedusstaadiumi ehk Calvini tsüklit (kus toimub, lähteained, lõpp-produktid). Toimub kloroplasti lammelidest väljaspool; membraanide vahelises alas ehk stroomas. Lähteained: Lõpp-produkt: glükoos Kuidas on omavahel seotud fotosünteesi?Pimedusstaadiumis kasutatakse ära valgusstaadiumis moodustunud ühendeid. Selgita fotosünteesi tähtsust Fotosünteesi põhieesmärgiks on toota orgaanilist ainet (glükoosi). Hapnik on kõrvalprodukt. 1) Ükski looduses esinev toitumisahel ei ole mõeldav fotosünteesita. 2) Fotosünteesi tulemusena moodustuv glükoos on lähteaine mitmete teiste orgaaniliste ainete sünteesiks nii auto- kui ka heterotroofidele.
assimilatsiooniprotsess, mille käigus salvestatakse valgusenergia orgaaniliste ühendite keemiliste 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
energia. Vahel ei ole taimed võimelised ka kõige soodsamates tingimustes klorofülli moodustama. Seda nähtust nimetatakse albinismiks. Fotosünteesil eristatakse kahte etappi: valgusstaadiumi ja pimedusstaadiumi. Valgusstaadiumi reaktsioonide toimumiseks hädavajalik valguse olemasolu. Valgusstaadiumile järgneb pimedusstaadium. Selle reaktsioonid saavad toimuda ilma täiendava valgusenergiata nii pimedas kui valges. Pimedusstaadiumis kasutatakse ära valgusstaadiumis moodustunud ühendeid ning tulemusena saadakse fotosünteesi peamine lõpp-produkt – glükoos. Fotosünteesi iseloomustab summaarne võrrand: 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + 6H2O Fotosünteesi tähtsus: Fotosünteesi põhieesmärgiks on toota orgaanilist ainet (glükoosi). Hapnik on kõrvalprodukt. 1) Ükski looduses esinev toitumisahel ei ole mõeldav fotosünteesita. 2) Fotosünteesi tulemusena moodustuv glükoos on lähteaine mitmete teiste
rakuhingamisahela protsessidele) süntees toimub, nagu enne juba märgitud, lamellide membraanides seega: - valgusstaadiumi sisenditeks on ja H2O - reaktsioonide toimumiseks on vaja NAD, ATP ja fosfaate - valgusstaadiumite väljunditeks on : NADPH, ATP ja O2 pimedusstaadiumist pikemalt - pimedusstaadiumi reaktsioone kutsutakse ka Calvini tsükliks - reaktsioonid toimuvad stroomas - kokkuvõtlikult toimub pimedusstaadiumis see, et õhust pärinev CO2 seotakse orgaanilistesse molekulidesse - reaktsioonid on tsüklilised (sarnaselt hingamisahela reaktsioonidele) - Calvini tsükli otseseks väljundiks on 3-süsilikuline suhkur, mis on aluseks teistele algmolekulidele seega: - sisendiks on ATP, NADPH, CO2 - väljunditeks on C3H6O3 (2*C3H6O3 = glükoos); NADP, ATP ja fosfaatrühmad fotosünteesi tähtsus: - taimed toodavad enda tarbeks orgaanilist ainet.
kloroplasti tülakoidi membraanis 35.Millised protsessid toimuvad valgusstaadiumis? klorofülli ergastamine valguse poolt, veemolekulide lagundamine, hapniku eraldumine, ATP süntees elektronide energia arvel, vesinikuaatomite sidumine vaheühendiga, moodustub NADPH2 36.Mis on valgusstaadiumi saadusteks? Saaduseks on hapniku molekull, 4 vesiniku iooni ja 4 elektroni. 37.Kus toimub pimedusstaadium? Toimub kloroplasti lamellidest väljaspool (stroomas) 38.Millised protsessid toimuvad pimedusstaadiumis? Seotakse süsihappegaasi atmosfääri, sünteesitakse glükoos, vaheühendi NADP ja ATP algse seisungi taastamine. 39.Millised komponendid tulevad valgusstaadiumist? ATP ja NADPH2 molekulid, mis on vajalikud fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsoonide toimumiseks. 40.Mis on pimedusstaadiumi saadusteks? Lõpptulemuseks moodustuvad kolmesüsinikulised suhkru molekulid millest kokku saadakse glükoos. 41.Millistest ühenditest saadakse glükoosi molekuli koostiselemendid? Süsihappegaasist ja
meie silma 13.Vetikate värvus. Mida sügavamale seda pruunikamaks v tumedamaks. Punavetikatel roosa -> mustjaspunane(max 200m) Testis(?) furtsellaaris(agarik) 14.FS olemus, käik.Võrrand, koht, faaside lühiiseloomustus. Võrrand: 6CO2 + 6H2O + päikesevalgus= C6H12O6 + 6O2 Toimub klorroplastides Valgus- ja pimedusstaadium O2 eraldub, vesinik usiduja NADPH viib H pimedusstaadiumi(kaasas lisa elektron) Pimedusstaadiumis ATP tekib selleks, et orgaanilist ainet ,,ehitada" , toodetakse glükoosi, tsükliline e. Calvini tsükkel(kasutatakse süsinikku) 15.FS tähtsus ( 5 põhjust, iseloomusta) 1) FS võimaldab muundada valgusenergia keemiliseks energiaks 2) FS võimaldab toota süsinikdioksiidist suhkruid 3) FS-i käigus toodetakse rakuhingamiseks vajalikku hapnikku 4) FS-i käi käigus toodetud süsivesikud on paljudele organismidele toiduks ja energiaallikaks
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, 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 NADPH 2 molekulid, mis on vajalikud pimedusstaadiumi. Vee fotooksüdatsioon veemolekulide lagundamisreaktsioonide jada fotosünteesi valgusstaadiumis, mille käigus klorofülli molekulide ergastatud elektronide energia arvelt toimub ATP süntees, NADPH2 moodustumine ja eraldub O2. Protsess toimub nähtava valguse olemasolul. 1
vesinikuioonid. Hapnik väljub õhulõhede kaudu ümbritsevasse keskkonda. 2H20 O2 + 4H+ + 4e Fotosüsteem I vee fotooksüdatsioonis ei osale, selle põhiülesandeks on NADPH2 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
Seega pärineb õhuhapnik veemolekulidest. Vesinikioonid seotakse NADP koosseisu, kus nad hiljem kohtuvad "ringi täis teinud" elektronidega. Nii on vee fotooksüdatsioonil tekkinud osakesed taas oma koha leidnud. · Valgusstaadiumi tähtsamad protsessid on: - klorofülli ergastamine valguse poolt; - veemolekulide lagundamine, hapniku eraldumine; - ATP süntees elektronide energia arvel; vesinikuaatomite (prootonid + elektronid) sidumine vaheühendiga, moodustub NADPH2 · Pimedusstaadiumis vajatakse valgusstaadiumis sünteesitud ATP molekule ning vaheühend NADPH2 koostisest vesinikuaatomeid. Ergastamine - energia juurde andmine, siinkohal elektronidele. NADP - nikotiin-amiid-adeniin-dinukleotiid-fosfaat. Pigment - värvaine, klorofüll on rohelist värvi pigment. Prooton - H+, vesinikioon. · Glükoosi moodustavad aatomid pärinevad süsihappegaasist ja veest. · Pimedusstaadiumi protsessid: - süsihappegaasi sidumine atmosfäärist; - glükoosi süntees;
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). Selles seotakse CO2 ja NADPH2.
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, 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
Fotosüntees: (näide assimilatsiooniprotsessist) 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
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, 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: Järgnevateks reaktsioonideks pole enam valgust vaja. Siin kasutatakse salvestatud ATP-d ja vesinikioone CO2 sidumiseks ja biokeemiliseks muundamiseks. CO2 tuleb õhulõhede kaudu õhust ja see seotakse 5 süsinikuga ühenditele
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, 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
4. varuaine talletatakse taimedes tärklise- ja inuliinina ning seentes ja loomades glükogeenina 5. kaitsefunktsioon taimedes rakutsütoplasma suhkrustumine. Kaitseb ärakülmumise eest 6. toitefunktsioon piimasuhkur imetajate piimas 7. biosünteetiline lähteaineks teiste ühendite sünteesil. Süsivesikud rasvad, lipiidid. Riboos, desoksuriboos nukleiinhape. Süsivesikud on fotosünteesi pimedusstaadiumis algvahe ja lõpp-produktoriteks. 8. Bioregulatoorne süsivesikud koos valkudega kuuluvad hormoonide koostisesse Lipiidid on hüdrofoobsed ained, mis ei lahustu vees. Lahustuvad orgaanilistes lahustites. Lipiidid on alkoholi ja rasvhapete estrid. G rasvhappejääk L Ü T S- rasvhappejääk E R O O L- rasvhappejääk Neutraalrasvad = glütserool + rasvhappejäägid Küllastunud rasvhapetes esinevad süsiniku aatomite vahel üksiksidemed. Sellised rasvad on tahked
Selles seotakse CO2 ja vesinikuallikaks on HADPH2, lõpptulemusena moodustuvad kolmesüsinikulised suhkru molekulid. Nende ühinemisel saadakse glükoos. Calvini tsüklis kasutatakse valgusstaadiumis salvestatud ATP energiat ja NADPH2 molekule. 8. Kuidas on omavahel seotud fotosünteesi valgus ja pimedusstaadium. Pimedusstaadium kasutab valgusstaadiumis moodustunud ATP ja HADPH2 molekule. Valgusstaadium kasutab pimedusstaadiumis moodustunud ADP ja NADP molekule. FOTOSÜNTEESI TÄHTSUS 1. Mis on fotosünteesi põhieesmärk? Toota hapniku 2. Mis tähtsus on vee fotooksüdatsioonil eralduval hapnikul? Hapnik on vajalik kõigi organismide hingamiseks. 3. Kust saavad kloroplastideta taimerakud energiat? Glükoosist 4. Kuidas säilitab taim oma glükoosivaru? Taime rakkude mitokondrites 5. Mis tähtsus on fotosünteesil heterotroofsetele organismidele?
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 molekulidele, mis seovad H+ ioone. NADP + 2 + 2H+ NADPH2 o Moodustunud NADPH2 on vesiniku allikas FS pimedusstaadiumis toimuva sahhariidi sünteesil. FS pimedusstaadium ehk Calvini tsükkel Toimuvad kloroplasti lamellidest väljaspool stroomas Sahhariidide sünteesiks vajaminev süsinik saadakse läbi õhulõhede, kus süsihappegaas difundeerub taime kloroplastidesse Protsessi toimumiseks vajaminev energia saadakse 18 ATP molekulist 18 ATP 18 ADP + Pi Calvini tsüklis seotakse CO2 vesinikega NADPH2-st. 12 NADPH2 12H2 +NADP
19.Millises org ühendite dissimilatsioonijärgus toodetakse põhiosa organismis vajatavast ATP-st? *hingamisahelas 20.Fotosünteesi summaarne võrrand. FS lähteained ja saadused. *6 CO2 + 12 H2O * valgusenergiaC6H12O6 + 6O2 +6 H2O (õhust) (mullast) (tingimus) (põhisaadus) (kõrvalsaadus) 21.Valgusstaadiumi lähteained ja saadused *kloroplasti lamellidel *vajalik valguse olemasolu *vahesaadused-NADPH2 *lõppsaadused- O2 *sünteesitakse pimedusstaadiumis vajalik ATP ja NADPH2 *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
Fotosüntees hõlmab mitmeid füüsikalisi ning keemilisi reaktsioone, mille käigus sünteesitakse valgusenergia abil taandavaid agente (ferredoksiine ja NADPH-d) ning ATP-d. Saadud ühendeid kasutatakse lihtsate orgaaniliste ainete sünteesiks süsihappegaasist ning lämmastik- ja sulfaatioonidest. Sellised reaktsioonid on omased nii prokarüootidele kui eukarüootidele ning on aluseks taime funktsioneerimisele. Käesoleva töö eesmärgiks on anda ülevaade fotosünteesi pimedusstaadiumis toimuvatest keemilistest reaktsioonidest, mis võimaldavad organismidel keemiliste ühendite energiaks muundatud päikeseenergiat kasutada süsiniku sidumiseks ning orgaaniliste ainete sünteesiks. Lihtsustamise eesmärgil on töös lähemalt kirjeldatud vaid C3 tüüpi fotosünteesi. Töö põhineb David W. Lawleri raamatul „Photosynthesis” (Oxford: BIOS, 2001). 1. ELEKTRONTRANSPORT FOTOSÜNTEESIS Valgustsükli reaktsioonides toimub valgusenergia muundamine keemiliseks energiaks.
b) Fotosüsteem I ei osale vee fotooksüdatsioonis, selle põhiülesandeks on NADPH2 moodustamine. Süsteemis valgusenergia toimel ergastunud elektronid liiguvad NADP molekulidele, mis seejärel seovad ümbritsevast keskkonnast H+-ioone: NADP + 2e + 2 H+ <- -> NADPH2 Joonis 6. Fotosüsteem I (Farabee,M. http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookPS.html#Table%20of %20Contents, 29.10.08) Moodustunud NADPH2 on vesiniku allikaks fotosünteesi pimedusstaadiumis toimuva sahhariidi sünteesil. Valgusstaadiumi reaktsioonide tulemusena saadakse ATP ja NADPH 2 molekulid, mis on vajalikud pimedusstaadiumi reaktsioonide toimumiseks. II - Pimedusstaadium, fotobiokeemiline faas ehk Calvini tsükkel, mis ei sõltu valgusest. Pimedusstaadium kasutab reaktsioonide käigus moodustunud vaheühendeid ja salvestatud ATP energiat. See seob CO2 molekulid, nii moodustuvad kolmesüsinikulise suhkru
kandvad valgud, ja transporditakse järgmisesse fotosüsteemi 6. Vesinikioonid H+ viiakse klorofülli molekulidest välja ja kui vesinikuaatomid läbivad membraani, seotakse vabanev energia ATP molekulides 7. Ergastunud elektronid liiguvad vesinikukandja NADP molekulidele 8. NADP molekulid seovad ümbritsevast keskkonnast H+ ioone, moodustunud NADPH2 on vesiniku allikaks sahhariidide sünteesil fotosünteesi pimedusstaadiumis FOTOSÜNTEESI PIMEDUSSTAADIUM 1. Pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplasti lamellidest väljaspool, kloroplasti stroomas 2. Süsinikuallikana vajalik CO2 siseneb õhulõhede kaudu taime ja difundeerub kloroplastidesse 3. Calvini tsükli reaktsioonides seotakse CO2, vesinik saadakse NADPH2 lt ja energia ATP molekulidest (salvestatud valgusstaadiumis) 4. Calvini tsükli lõpptulemusena moodustuvad kolme süsinikuga suhkrud, mis omavahel ühinedes
elektrone edasi kandvad valgud, ja transporditakse järgmisesse fotosüsteemi; 6. Vesinikuioonid H+ viiakse klorofülli molekulidest välja ja kui vesinikuaatomid läbivad membraani, seotakse vabanev energia ATP molekulides; 7. Ergastunud elektronid liiguvad vesinikukandja NADP molekulidel; 8. NADP molekulid seovad ümbritsevast keskkonnast H+ ioone, moodustunud NADPH2 on vesiniku allikaks sahhariidide sünteesil fotosünteesi pimedusstaadiumis. Fotosünteesi pinedusstaadium: 1. Reaktsioonid toimuvad kloroplasti lamellidest väljaspool, kloroplasti stroomas; 2. Süsinikuallikana vajalik CO2 siseneb õhulõhede kaudu taime ja difundeerub kloroplastidesse; 3. Calvini tsükli reaktsioonides seotakse CO2, vesinik saadakse NADPH2-lt ja energia ATP molekulidest; 4. Calvini tsükli lõpptulemusena moodustuvad kolme süsinikuga suhkrud, mis omavahel ühinedes moodustavad glükoosi; 5
kloroplastideni. Kõik järgnevad fotosünteesi reaktsioonid toimuvad klorofülli ergastunud elektronide energia arvel. Tinglikult võib fotosünteesi jagada kaheks: valgus- ja pimedusstaadiumiks. Valgusstaadiumi reaktsioonide toimumiseks on vajalik valguse olemasolu. Klorofülli ergastunud elektronide energia arvel lagundatakse vee molekule ja eraldub gaasiline hapnik. Reaktsioonide käigus moodustunud vaheühendeid ja salvestatud ATP energiat kasutatakse fotosünteesi pimedusstaadiumis. Selles seotakse süsihappegaasi molekule ja moodustuvad kolmesüsinikulise suhkru molekulid. Viimaste ühinemisel saadakse glükoos. Fotosünteesiprotsessi summaarne võrrand: 6CO2 + 12H2O* = C6H12O6 + 6O2* + 6H2O (tärnike näitab, et eralduv hapnik on pärit vee molekulidest) 12. ATP ehitus. Joonis. Adenosiintrifosfaat ehk ATP on universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis.
Kõik järgnevad fotosünteesi reaktsioonid toimuvad klorofülli ergastunud elektronide energia arvelt. Fotosünteesi võib tinglikult jagada kaheks: valgus- ja pimedusstaadium. Valgusstaadiumi reaktsioonide toimumiseks on vajalik valguse olemasolu. Klorofülli ergastunud elektronide energia arvel lagundatakse vee molekule ja eraldub gaasiline hapnik. Reaktsioonide käigus moodustunud vaheühendeid ja salvestatud ATP energiat kasutatakse fotosünteesi pimedusstaadiumis (mis valgusest vahetult ei sõltu). Selles seotakse süsihappegaasi molekule ja moodustuvad kolmesüsinikulise suhkru molekulid. Viimaste ühinemisel saadakse glükoos. Valgusstaadiumirreaktsioonid MLB 6001 Üldbioloogia 19 Kloroplastide sisemuses paiknevates lamellimembraanides moodustavad klorofülli molekulid koos teiste pignemtide ja valkudega valgusenergia muundamiseks vajalikke kogumikke fotosüsteeme
annaabi.ee 
