Προϋποθέσεις Φωτοσύνθεσης ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ Ποιοι οργανισμοί κάνουν Φωτοσύνθεση ? Τι είναι άραγε η φωτοσύνθεση και πώς γίνεται ? Είναι η σύνθεση οργανικών ουσιών από ανόργανες και μετατροπή της ηλιακής ενεργείας σε χημική 6H2O + 6CO2 ----------> C6H12O6+ 6O2 ηλ. Ενέργεια χλωροφύλλη Είναι μια πολύπλοκη σειρά χημικών αντιδράσεων στην οποία συμμετέχουν ένζυμα και άλλες ουσίες και οδηγεί στον σχηματισμό της γλυκόζης .   v   Η φωτοσύνθεση διεξάγεται στους χλωροπλάστες διότι εκεί υπάρχουν οι χρωστικές ουσίες. v   Οι χλωροπλάστες βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα των φυτικών κυττάρων. v   Χρωστικές ουσίες είναι οι ουσίες των οποίων τα μόρια απορροφούν ακτινοβολίες από το ορατό φάσμα φωτός. ΧΛΩΡΟΠΛΑΣΤΕΣ Είναι οι ουσίες οι οποίες απορροφούν ακτινοβολίες από το ορατό φάσμα φωτός. Οι κύριες φωτοσυνθετικές χρωστικές είναι α) χλωροφύλλη α΄ β) χλωροφύλλη β΄ Αποτελείται από : Θυλακοειδή,κοκκία,ελασμάτια DNA,λιπίδια,αμυλοπλάστη, στρώμα... Ρόλος : Να κρατούν τα μόρια της χλωροφύλλης στην κατάλληλη θέση ώστε να απορροφάται το μέγιστο δυνατό ποσό φωτεινής ενέργειας. Όταν το λευκό φως πέσει πάνω στην χλωροφύλλη απορροφούνται η μπλε και η κόκκινη ακτινοβολία και ανακλάται η πράσινη γι΄αυτό τα φύλλα φαίνονται πράσινα !!! Χλωροφύλλη : Βρίσκεται στις μεμβράνες των θυλακοειδών του χλωροπλάστη μεταξύ των λιπιδίων και των πρωτεϊνών. Προϋποθέσεις Φωτοσύνθεσης   v    Διοξείδιο του άνθρακα v    Νερό v    Φως v    Χλωροφύλλη v    Θερμοκρασία v    Ένζυμα ΦΩΤΕΙΝΗ ΦΑΣΗ Διαδικασία της Φωτοσύνθεσης Η διαδικασία της φωτοσύνθεσης γίνεται σε δυο στάδια. Κατά το πρώτο στάδιο τα μόρια της χλωροφύλλης απορροφούν φωτεινή ενέργεια, ενεργοποιούνται και αποβάλλουν ηλεκτρόνια, ιονίζονται. Ένα μέρος της ενέργειας των ενεργοποιημένων μορίων της χλωροφύλλης χρησιμοποιείται για να διασπαστούν μόρια του νερού σε Ο2 και Η2 (οξυγόνο και υδρογόνο). Η διαδικασία αυτή λέγεται φωτόλυση. Το Ο2 Ελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα και το Η2 δεσμεύεται στους χλωροπλάστες. Κατά το δεύτερο στάδιο με μια σειρά χημικών ενώσεων παράγεται γλυκόζη, η οποία μεταφέρεται σε όλα τα μέρη του φυτού. Γενικά η φωτοσύνθεση είναι μια ενδόθερμη λειτουργία των αυτότροφων οργανισμών κατά την οποία η ηλιακή ενέργεια μετατρέπεται σε χημική. Λαμβάνει χώρα στους χλωροπλάστες και παράγονται θρεπτικά υλικά. Γίνεται στα θυλακοειδή των κοκκίων του χλωροπλάστη Απαραίτητη η παρουσία φωτός (ημέρα) Δέσμευση ηλιακής ενέργειας και μετατροπή της σε χημική (σχηματισμός ATP) Διάσπαση του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η ATP και τα υδρογόνα μεταφέρονται στο στρώμα του χλωροπλάστη Το Ο2 αποβάλλεται στην ατμόσφαιρα Απαραίτητα συστατικά για να γίνει η Φ.Φ α) ηλιακή ενέργεια β) H2O γ) χρωστικές δ) ADP+Pi ε) NADPH+ Προϊόντα φωτεινής φάσης Α) ATP β) NADPH γ) Ο2 Η φωτεινή φάση της φωτοσύνθεσης χωρίζεται σε 2 στάδια ανάλογα με τα ηλεκτρόνια : ΣΚΟΤΕΙΝΗ ΦΑΣΗ (Σ.Φ) Γίνεται στο στρώμα του χλωροπλάστη. Το φυτό παίρνει : α) CO2 από την ατμόσφαιρα β) ATP γ) NADPH (από την Φ.Φ) Το φως δεν είναι απαραίτητο για να γίνει η Σ.Φ Η Σ.Φ επηρεάζεται από τη θερμοκρασία Μπορεί να γίνει και την νύχτα και την ημέρα αλλά συνήθως γίνεται ημέρα γιατί εξαρτάται από τα προϊόντα της Φ.Φ Σχηματίζεται ATP από ενέργεια που ελευθερώνεται από τη μετακίνηση των ηλεκτρονίων που εκπέμπονται από τη χλωροφύλλη (P700) και επανέρχονται σ’αυτή. Σχηματίζεται ATP από ενέργεια που ελευθερώνεται από τη μετακίνηση e- κυρίως των OH- του νερού μέσω των κυτταροχρωμάτων στο Φωτοσύστημα II (P680) στην αλυσίδα μεταφοράς e- του PII στο PI Και από εκεί στη φερεδοξίνη που τα δίνει στο NADP+ ( μέσω του Ενζύμου NADP-αναγωγάση) που μετατρέπονται σε NADPH. Προϊόντα σκοτεινής φάσης ΜΗ ΚΥΚΛΙΚΗ ΦΩΤΟΦΩΣΦΟΡΥΛΙΩΣΗ ΚΥΚΛΙΚΗ ΦΩΤΟΦΩΣΦΟΡΙΛΙΩΣΗ α) NADP+ β) ADP γ) Pi ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ : www.google.com www.cyprusbiology.com Τρεις σημαντικότερες αντιδράσεις κύκλου του Calvin Ριβουλόζη + 2ATP  διφωσφορική ριβουλόζη + 2ADP (5C) (5C) 2. Διφωσφορική ριβουλόζη + CO2 + καρβοξυδισμουτάση  ενδιάμεσο προϊόν (ασταθές) (5C) (6C) 3. Διφωσφορογλυκερινικό οξύ + NADPH  φωσφορογλυκεριναλδεύδη + NADP+ (3C) (3C) ΝΑΤΑΛΥ ΧΑΤΖΗΠΕΤΡΟΥ Λανίτειο Λύκειο Β΄ Βιολογία 2008-2009 Δρ. Αντρέας Χατζηχαμπής Γ’6 Σημαντικά μόρια στον κύκλο του Calvin Η διφωσφορική ριβουλόζη που ενεργοποιείται με 2 φωσφορικές ομάδες από το ATP και δεσμεύει το CO2 … Το ένζυμο καρβοξυδισμουτάση που καθιστά εφικτή την πρόσληψη του CO2 To διφωσφορογλυκερινικό οξύ λειτουργεί ως δέκτης υδρογόνου του NADPH