فاز تاریکی فتوسنتز

اکسیژن مهمترین جزء وجود تمام زندگی روی زمین است. به طور شگفت انگیز، این عنصر در سیاره ما، گرچه غلظت آن در هوا با توجه به برخی از دانشمندان به طور اجتناب ناپذیر کاهش می یابد، یک سهام عادی است. حتی بیشتر قابل توجه است که این امر از منابع بیش از دسترس - آب، نور خورشید و دی اکسید کربن سنتز شده است. و آنها این فرایند فوق العاده گیاه را انجام می دهند.

البته، ما درباره فتوسنتز صحبت می کنیم - ایجاد شگفت انگیز طبیعت. علیرغم این واقعیت که دانشمندان به طور کامل این موضوع را مورد مطالعه قرار دادند، مرحله های فتوسنتز در آزمایشگاه تا این روز تکرار نمی شود.

این فرایند معمولا به دو مرحله تقسیم می شود:

• فاز نور فتوسنتز.
• فاز تاریکی فتوسنتز.

از نام خود کاملا روشن است که اولین بخش از روند در نور، یعنی با مشارکت پرتوهای خورشید ادامه دارد. این فقط در برگ های سبز گیاهان اتفاق می افتد، زیرا آنها حاوی کلروپلاست ها هستند - عناصر خاصی، در غشاهای سنتز ATP - مولکولی که در آن انرژی ذخیره می شود.

وقتی فوتون های خورشید به برگ گیاهان حاوی کلروفیل برخورد می کنند، انرژی نور خورشید به مولکول های انرژی ATP تبدیل می شود که قبلا در بالا ذکر شد. علاوه بر این، به علت تجزیه دو اتم هیدروژن از مولکول آب (که همچنین با کمک نور خورشید اتفاق می افتد)، مولکول NADP شکل می گیرد. مولکول آب تجزیه شده، بدون دو اتم هیدروژن، با اکسیژن آزاد باقی می ماند که وارد جو می شود. بنابراین، محصولات فتوسنتز در فاز نور عبارتند از:

• اکسیژن؛
• مولکول انرژی ATP؛
• هیدروژن اتمی NADP H2.

کنجکاو است که تشکیل اکسیژن در این فرآیند، هدف نهایی نیست. بلکه یک اثر جانبی است. سپس مرحله تاریک فتوسنتز یا شیمیایی است که در آن محصولات فاز اول به طور مستقیم درگیر می شوند. بگذارید آن را در جزئیات بیشتر در نظر بگیریم.

در واقع، هدف از این روند تشکیل اکسیژن نیست. فاز تاریک فتوسنتز در قسمت دیگری از برگ، در استروما کلرورپلاستها، جریان دارد. در پایان فاز نور، این کارخانه قادر است تعداد قابل توجهی مولکول های انرژی - ATP و NADP H2 را ذخیره کند، بنابراین مشارکت نور دیگر لازم نیست. این است که با کمک این مولکول ها سنتز عناصر ارگانیک است. منطقی است که کار مولکول انرژی ATP، عرضه انرژی برای فرایندهای سنتز است، در حالی که نقش NADPH کاهش است.

در ابتدای این فاز، مولکول reductant oxidised شده است، که به علت آن دو اتم هیدروژن ناپدید می شوند، که مولکول NADPH خالص را در خروجی می دهد. در عین حال، ATP بقیه اسید فسفریک را ترک می کند و به ADP تبدیل می شود. این دو فرایند در ماتریس ورق رخ می دهد. مولکول های به دست آمده تازه به لبه های برگ باز می گردند، که باعث می شود تمام فرآیند فاز نور تکرار شود. با این حال، این روند کلیدی فتوسنتز نیست، ما فقط نشان داد که cyclicity و دنباله ای از عملیات رخ می دهد در برگ.

محصول نهایی این مرحله گلوکز است، ترکیبات ارگانیکی که مربوط به قندهای ساده است. ملوین کالوین اولین کسی بود که سنتز این مولکول را به طور دقیق توصیف کرد. مشخص شد که هر دو مولکول، در چارچوب فاز نور، انرژی و کاهش دهنده، در فرآیندهای سنتز شرکت دارند. علاوه بر این، 6 مولکول دی اکسید کربن (CO2)، 24 اتم هیدروژن، 6 مولکول آب، عناصر مهمی برای تشکیل قندهای ساده هستند:

6CO2 + 24H + ATP C6H12O6 + 6H2O.

فاز تاریکی فتوسنتز برای گیاهان مهم است زیرا علاوه بر گلوکز در طول این دوره، اسید آمینه های مختلف، نوکلئوتید ها، اسیدهای چرب و گلیسرول تشکیل می شود.

فتوسنتز یک فرایند بسیار طبیعی منحصر به فرد است. این نه تنها تعهدی برای حفظ سطح ثابت اکسیژن در جو و لایه اوزون است، بلکه همچنین کمال طبیعت است که مواد ارگانیک از عناصر معدنی تشکیل شده است.