FOTOSÜNTEESKoostas: Kristel Mäekask

Fotosüntees on protsess, mille tulemusena valmistatakse veest ja süsihappegaasist valgusenergiat kasutades glükoos ja hapnik.

Fotosüntees toimub rohelistes taimedes.

Fotosünteesivõimelised on ka

tsüanobakterid.

6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2

leukoplast kloroplast kromoplast

PLASTIIDID

Taime roheliste osade rakkudes on kloroplastid , mis sisaldavad rohelise värvusega ainet – klorofüll

Klorofüll paikneb membraansetes tülakoidides, mis moodustavad vedrutaolised graanid.

Klorofüll võimaldab valgusenergiat kasutades sünteesida lähteainetest CO2 ja H2O orgaanilisi ühendeid.

Sünteesiprotsessi, mille käigus see toimub, nimetatakse fotosünteesiks.

Fotosünteesi kasutegur ja kiirus sõltuvad:

valguse tugevusest

süsihappegaasi konsentratsioonist õhus

taimede varustatusest vee ja mineraalainetega

taime füsioloogilisest seisundist

temperatuurist

lehe vanusest

taimeliigist

Kuidas suurendada fotosünteesi intensiivsust?

Link: Fotosünteesi efektiivsuse sõltuvus väliskeskkonnast

Kasvuhoones saab kergesti mõjutada keskkonnategureid nagu valgustugevus, süsihappegaasi konsentratsioon, temperatuur, vee- ja toitainete hulk

Fotosüntees toimub nähtava valguse vahemikus 380-750 nm

Maksimaalne efektiivsus on spektri punases või violetses osas.

NÄHTAV VALGUS

Fotosünteesiks sobivaim temperatuurivahemik on 0-40°C

Maksimaalse intensiivsus on vahemikus 20-30°C

Sobivaim keskkond on troopika

Fotosünteesi valgusstaadium:

Reaktsioonid kulgevad kloroplastide tülakoidi mebraanides ainult valgusenergia mõjul.

Ergastunud pigmendid teostavad vee fotooksüdatsiooni (fotolüüsi) ja ATP sünteesi.

2H2O 4H+ + 4e- + O2

Eralduvad vesinikioonid ja elektronid.

Eraldunud hapnik difundeerub läbi õhulõhede atmosfääri.

Fotosünteesi valgusstaadium:

Link: Fotosünteesi valgusstaadium

Ergastunud pigmendid osalevad NADPH moodustamisel.

NADP + e- + H+ NADPH

Valgusstaadiumis on valgusenergia muundatud keemiliseks energiaks ja hapnik on vabanenud atmosfääri.

Reaktsioonide tulemusena saadakse ATP ja NADPH molekulid, mis on vajalikud fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonideks.

Valgus siseneb pigmentidesse.

Vee fotolüüs

Eralduvad vesinikioonid, elektronid ja hapnik

ADP-le lisandub fosfaatrühm (punane) ning moodustud ATP

Fotosünteesi pimedusstaadium ehk Calvini tsükkel:

Pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplastide stroomas.

Süsinikuallikaks on õhulõhede kaudu taime sisenenud CO2.

Vesinikuallikaks on NADPH.

Energiaallikaks on vaja ATP molekulid.

CO2 + NADPH C6H12O6 + H2O + NADP

18 ATP 18 ADP + 18 Pi

NADP-d ja ADP-d kasutatakse uuesti valgusstaadiumi reaktsioonides.

Glükoos väljub kloroplastidest või moodustab neis säilitustärklise.

Glükoosist ja Calvini tsükli vaheühenditest saab alguse lipiidide ja aminohapete süntees.

Fotosünteesi pimedusstaadium ehk Calvini tsükkel:

H2O

O2

valgusstaadiumPimedus-staadium

glükoos

CO2

ATP

NADPH

ADP

NADP

valgusenergia

aminohappedlipiidid

tärklis

http://www.compulink.co.uk/~argus/Dreambio/photosynthesis/photosynthsis%20animation.htm

Fotosünteesi tähtsus:

Anorgaanilistest ainetest esmase orgaanilise aine loomine;

Glükoos on põhiline energiallikas enamikes organismides;

Toiduahela esimeseks lüliks;

Lähteaineks teiste orgaaniliste ainete sünteesis;

Hapnik osaleb hingamisel, osooni tekkel, põlemisel.

Süsiniku- ja hapnikuringes tähtsal kohal;

Fossiilsete kütuste teke (nafta, kivisüsi, maagaas);

Kasutatud materjal:http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plagiomnium_affine_laminazellen.jpeg

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fotosynteza2.png

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Greenhouse_for_strawberry.jpg

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tobacco.jpg

http://www.sciencegeek.net/Biology/review/graphics/Unit1/plantcell2.gif

Järvalt, H. 2003. Bioloogia lühikursus gümnaasiumile. Tallinn: Avita

http://www.miksike.ee http://35.9.122.184/images/10-Photosynthesis/10-20-PhotosynthesisRev-NL.gif http://www.science.siu.edu/plant-biology/PLB117/JPEGs%20CD/0076.JPG http://www.bio.davidson.edu/courses/Bio111/Photosynth/PS.html http://35.9.122.184/images/10-Photosynthesis/10-13-LightReactions-L.gif

http://www.muhteva.com/resimler/2013resimler/Plastitler-gorevi-ve-ozellikleri-90-0.jpg