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. Ta koosneb 10-st biokeemilisest reaktsioonist, mida viivad läbi ensüümid. Seda tsüklit nimetatakse Calvini tsükli reaktsiooniks. Calvini tsükli reaktsioonides osalevad: · 6CO2 (keskkonnast) · 12NADPH2 (valgusstaadiumist) · 18ATP (valgusstaadiumist) Reaktsioonide tulemuseks on C6H12O6 +6 H2O + 18ADP . Vesiniku ja süsihappegaasi molekulide liitumisel talletatakse energia keemilistesse sidemetesse.
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) · 12NADPH2 (valgusstaadiumist) · 18ATP (valgusstaadiumist) Reaktsioonide tulemuseks on C6H12O6 + H2O + 18ADP . Vesiniku ja süsihappegaasi molekulide liitumisel talletatakse energia keemilistesse sidemetesse. Fotosünteesi tähtsus: 1
· 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 teiste keerukamate ühendite lähteaineks. Pimedusstaadiumi ei saa valgusstaadiumita toimuda. Fotosünteesi tähtsus: 1. orgaanilise aine glükoosi süntees 2. põhiline energiaallikas 3. toiduahela esimene lüli 4. toiduks heterotroofidele 5. toodetakse hapnikku, mis osaleb hingamisel, osooni tekkel, põlemisel Fotosünteesi ja hingamise võrdlus
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 • Vee lõhustamisel vabanenud H+ ioonid tekitavad prootongradiendi, mille tulemusel liiguvad vesinikioonid läbi ATP süntaasi membraanse osa • Prootonite liikumine läbi ATP süntaasi paneb ensüümi roteeruva kompleksi pöörlema • Prootonite liikumine paneb ATP süntaasi aktiivtsentri roteeruma kolme oleku vahel: 1. Aktiivsait on “avatud”, sellega saavad liituda ADP ja fosfaatrühm 2. Aktiivsaidi struktuur muutub, ADP ja
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)? Toiduks heterotroofidele, CO2 taaskasutamine, osoonikihi tekkimine, põlemine
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)? vajalik kõikidele organismidele CO2 sidumine orgaaniliste ühendite koostisesse fossiilsete kütuste teke
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 veest 42.Mis on fotosünteesi kõrvalsaadusteks? Hapnik, vesi 43.Kirjuta fotosünteesi üldvõrrand. 6 CO2 + 12 H2O + → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O 44
Moodustuvad energiarikkad ühendid ATP ja NADPH2 27. Valgusstaadiumis on kaks faasi: a. Fotofüüsikalinefaas eesmärk on valgusenergia neeldumine ja ülekanne b. Fotogeenilinefaas toimub vee molekuli lagundamine (eraldub O2 ja H) 28. Pimedusstaadium e Calvini tsükkel: (toimub kloroplastide sisemuses e stroomas) 6CO2 + 12NADPH2 C6H12O6 + 6H2O + 12NADP a. Lähteaine CO2 (atmosfäärist, õhulõhede kaudu) b. Energiaallikaks ATP (vaja 18 tk) ja NADPH2 (valgusstaadiumist) c. CO2-st saadakse C aatomid glükoosi sünteesiks d. Energia saadakse: ATP annab ära ühe fosforhappe jäägi muutub ADP(valguss.) NADPH2 H2 + NADP(valgusstaadiumisse) e. Moodustub glükoos (väljub kloroplastidest või moodustab neis säilitustärklise) 29. Glükoosist ja Calvini tsükli vaheühenditest saab alguse lipiidide ja aminohapete süntees. 30. Fotosünteesi tähtsus: a. Anorgaanilistest ainetest esmase orgaanilise aine loomine b
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. NADPH2 ja 18ATP liiguvad edasi pimedusstaadiumi, mis toimub kloroplasti stroomas. ATP energia varal sünteesitakse teisest lähteainest CO2-est ja valgusstaadiumis kätte saadud vesinik nii ümber, et sellest
fotosüsteem I (PSI), taastades seal klorofülli neutraalse seisundi. 2. ATP SÜNTEES Adenosiin trifosfaadi süntees on põhiline energia salvestamise ning edasi kandmise viis bioloogiliste protsessides. ATP võimaldab nii energiat üle kanda kui ka fosforüleerimisprotsesse läbi viia. ATP sünteesi mehhanism on sarnane nii bakterites, loomades kui taimedes. Taimedes saadakse ATP sünteesiks vajalik energia fotosünteesi valgusstaadiumist, kus kõrge redokspotentsiaaliga elektronide liikumisel tülakoidis toimuvate reaktsioonide tulemusel vabanevad vesinikioonid tekitavad prootongradiendi. Kõrge prootonite kontsentratsioon kloroplasti luumenis põhjustab prootonite liikumise läbi ATP süntaasi basaalse osa stroomasse, kus prootonite kontsentratsioon on madal. Prootonite liikumine läbi ATP süntaasi paneb ensüümi roteeruva kompleksi pöörlema ning varustab seeläbi ATP sünteesiks vajaliku energiaga.
annaabi.ee 
