- ขั้นตอน / ขั้นตอนของการสังเคราะห์ด้วยแสง
- - เฟสแสง
- - เฟสมืด
- ปฏิกิริยาเฟสมืด
- ความสำคัญของการสังเคราะห์ด้วยแสง
- อ้างอิง
ขั้นตอนของการสังเคราะห์แสงสามารถแบ่งออกขึ้นอยู่กับปริมาณของแสงแดดพืชที่ได้รับ การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการที่พืชและสาหร่ายกินอาหาร กระบวนการนี้ประกอบด้วยการเปลี่ยนแปลงของแสงเป็นพลังงานซึ่งจำเป็นสำหรับการอยู่รอด
ต่างจากมนุษย์ที่ต้องการตัวแทนภายนอกเช่นสัตว์หรือพืชเพื่อความอยู่รอดพืชสามารถสร้างอาหารได้เองโดยการสังเคราะห์ด้วยแสง สิ่งนี้เรียกว่าโภชนาการอัตโนมัติ
คำว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงประกอบด้วยสองคำ: ภาพถ่ายและการสังเคราะห์ ภาพถ่ายหมายถึงส่วนผสมของแสงและการสังเคราะห์ ดังนั้นกระบวนการนี้จึงเปลี่ยนแสงเป็นอาหารอย่างแท้จริง สิ่งมีชีวิตที่สามารถสังเคราะห์สารเพื่อสร้างอาหารได้เช่นเดียวกับพืชสาหร่ายและแบคทีเรียบางชนิดเรียกว่า autotrophs
การสังเคราะห์ด้วยแสงต้องการแสงคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำในการดำเนินการ คาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศเข้าสู่ใบพืชผ่านรูพรุนที่พบในใบพืช ในทางกลับกันน้ำจะถูกดูดซึมโดยรากและเคลื่อนไปจนมาถึงใบและแสงจะถูกดูดซับโดยเม็ดสีของใบไม้
ในช่วงเหล่านี้องค์ประกอบของการสังเคราะห์แสงน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่พืชและผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์ด้วยแสงออกซิเจนและน้ำตาลออกจากพืช
ขั้นตอน / ขั้นตอนของการสังเคราะห์ด้วยแสง
ประการแรกพลังงานของแสงจะถูกดูดซึมโดยโปรตีนที่พบในคลอโรฟิลล์ คลอโรฟิลล์เป็นเม็ดสีที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อของพืชสีเขียว การสังเคราะห์แสงมักเกิดขึ้นในใบไม้โดยเฉพาะในเนื้อเยื่อที่เรียกว่าเมโซฟิลล์
เซลล์ของเนื้อเยื่อมีโซฟิลิกแต่ละเซลล์ประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่เรียกว่าคลอโรพลาสต์ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำการสังเคราะห์แสง โครงสร้างที่เรียกว่า thylakoids ซึ่งมีคลอโรฟิลล์ถูกจัดกลุ่มในแต่ละคลอโรพลาสต์
รงควัตถุนี้ดูดซับแสงดังนั้นจึงมีหน้าที่หลักในการปฏิสัมพันธ์ครั้งแรกระหว่างพืชกับแสง
ในใบมีรูพรุนเล็ก ๆ เรียกว่าปากใบ พวกมันมีหน้าที่ในการปล่อยให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แพร่กระจายภายในเนื้อเยื่อเมโซฟิลิกและเพื่อให้ออกซิเจนหลุดออกไปในชั้นบรรยากาศ ดังนั้นการสังเคราะห์แสงจึงเกิดขึ้นในสองขั้นตอนคือเฟสแสงและเฟสมืด
- เฟสแสง
เฟสแสงและเฟสมืด Maulucioni จาก Wikimedia Commons
ปฏิกิริยาเหล่านี้จะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อมีแสงและเกิดขึ้นในเยื่อไธลาคอยด์ของคลอโรพลาสต์ ในระยะนี้พลังงานที่มาจากแสงแดดจะเปลี่ยนเป็นพลังงานเคมี พลังงานนี้จะถูกใช้เช่นเดียวกับน้ำมันเบนซินเพื่อให้สามารถรวมโมเลกุลของกลูโคส
การเปลี่ยนรูปเป็นพลังงานเคมีเกิดขึ้นจากสารประกอบทางเคมี 2 ชนิด ได้แก่ ATP หรือโมเลกุลที่เก็บพลังงานและ NADPH ซึ่งมีอิเล็กตรอนลดลง ในระหว่างกระบวนการนี้โมเลกุลของน้ำจะถูกเปลี่ยนเป็นออกซิเจนที่เราพบในสิ่งแวดล้อม
พลังงานแสงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็นพลังงานเคมีในโปรตีนที่เรียกว่าระบบภาพถ่าย มีสองระบบภาพถ่ายทั้งที่พบภายในคลอโรพลาสต์ ระบบแสงแต่ละชนิดมีโปรตีนหลายชนิดที่มีส่วนผสมของโมเลกุลและเม็ดสีเช่นคลอโรฟิลล์และแคโรทีนอยด์เพื่อให้สามารถดูดซับแสงแดดได้
ในทางกลับกันเม็ดสีของระบบภาพถ่ายทำหน้าที่เป็นพาหนะในการถ่ายทอดพลังงานขณะที่พวกมันเคลื่อนไปยังศูนย์ปฏิกิริยา เมื่อแสงดึงดูดเม็ดสีจะถ่ายเทพลังงานไปยังเม็ดสีใกล้เคียง เม็ดสีใกล้เคียงนี้ยังสามารถส่งพลังงานนั้นไปยังเม็ดสีอื่น ๆ ที่อยู่ใกล้เคียงและกระบวนการนี้จะทำซ้ำอย่างต่อเนื่อง
ระยะแสงเหล่านี้เริ่มต้นใน photosystem II ที่นี่ใช้พลังงานแสงในการผันน้ำ
กระบวนการนี้จะปลดปล่อยอิเล็กตรอนไฮโดรเจนและออกซิเจนอิเล็กตรอนที่มีประจุไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังระบบภาพถ่าย I โดยที่ ATP จะถูกปล่อยออกมา ในการสังเคราะห์แสงด้วยออกซิเจนอิเล็กตรอนของผู้บริจาคตัวแรกคือน้ำและออกซิเจนที่สร้างขึ้นจะเป็นของเสีย อิเล็กตรอนของผู้บริจาคหลายตัวถูกใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสงแบบ anoxygenic
ในระยะแสงพลังงานแสงจะถูกจับและเก็บไว้ชั่วคราวในโมเลกุลเคมีของ ATP และ NADPH ATP จะถูกย่อยสลายเพื่อปลดปล่อยพลังงานและ NADPH จะบริจาคอิเล็กตรอนเพื่อเปลี่ยนโมเลกุลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นน้ำตาล
- เฟสมืด
ในระยะมืดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศจะถูกจับไปดัดแปลงเมื่อเติมไฮโดรเจนเข้าไปในปฏิกิริยา
ดังนั้นส่วนผสมนี้จะสร้างคาร์โบไฮเดรตที่พืชจะใช้เป็นอาหาร เรียกว่าเฟสมืดเนื่องจากแสงไม่จำเป็นโดยตรงที่จะเกิดขึ้น แต่ถึงแม้ว่าแสงจะไม่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาเหล่านี้ แต่กระบวนการนี้ต้องใช้ ATP และ NADPH ที่สร้างขึ้นในเฟสแสง
ระยะนี้เกิดขึ้นในสโตรมาของคลอโรพลาสต์ คาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่ด้านในของใบผ่านทางสโตรมาตาของคลอโรพลาสต์ อะตอมของคาร์บอนใช้ในการสร้างน้ำตาล กระบวนการนี้ดำเนินการด้วย ATP และ NADPH ที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาก่อนหน้านี้
ปฏิกิริยาเฟสมืด
ประการแรกโมเลกุลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะรวมกับโมเลกุลตัวรับคาร์บอนที่เรียกว่า RuBP ทำให้ได้สารประกอบคาร์บอน 6 ตัวที่ไม่เสถียร
ทันทีสารประกอบนี้แบ่งออกเป็นโมเลกุลคาร์บอนสองโมเลกุลที่ได้รับพลังงานจาก ATP และสร้างโมเลกุลสองโมเลกุลที่เรียกว่า BPGA
จากนั้นอิเล็กตรอนหนึ่งตัวจาก NADPH จะถูกรวมเข้ากับโมเลกุล BPGA แต่ละตัวเพื่อสร้างโมเลกุล G3P สองตัว
โมเลกุล G3P เหล่านี้จะถูกใช้เพื่อสร้างกลูโคส นอกจากนี้โมเลกุล G3P บางตัวจะถูกใช้เพื่อเติมเต็มและคืนค่า RuBP ซึ่งจำเป็นสำหรับวงจรต่อไป
ความสำคัญของการสังเคราะห์ด้วยแสง
การสังเคราะห์แสงมีความสำคัญเนื่องจากสร้างอาหารให้พืชและออกซิเจน หากไม่มีการสังเคราะห์แสงจะไม่สามารถบริโภคผักและผลไม้จำนวนมากที่จำเป็นสำหรับอาหารของมนุษย์ได้ นอกจากนี้สัตว์หลายชนิดที่มนุษย์บริโภคไม่สามารถดำรงอยู่ได้โดยไม่ต้องกินพืช
ในทางกลับกันออกซิเจนที่พืชผลิตขึ้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับทุกชีวิตบนโลกรวมทั้งมนุษย์เพื่อความอยู่รอด การสังเคราะห์แสงยังทำหน้าที่ในการรักษาระดับออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศให้คงที่ หากไม่มีการสังเคราะห์แสงชีวิตบนโลกจะเป็นไปไม่ได้
อ้างอิง
- เปิด Stax ภาพรวมของการสังเคราะห์ด้วยแสง (2012) มหาวิทยาลัยข้าว. สืบค้นจาก: cnx.org.
- ฟาราบี, MJ. การสังเคราะห์แสง (2007) ชุมชน Estrella MountainCollege กู้คืนจาก: 2.estrellamountain.edu.
- “ การสังเคราะห์ด้วยแสง” (2550). สารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี McGraw Hill, 10th ed. เล่ม 13 กู้คืนจาก: en.wikipedia.org.
- ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับการสังเคราะห์ด้วยแสง (2016) คานอะคาเดมี่ สืบค้นจาก: khanacademy.org.
- "กระบวนการของปฏิกิริยาที่ขึ้นกับแสง" (2016). BoundlessBiology ดึงมาจาก: boundless.com.
- Berg, JM, Tymoczko, JL และ Stryer, L. (2002). "Accessorypigmentsfunnelenergyintoreaction centre" ชีวเคมี. ดึงมาจาก: ncbi.nlm.nih.gov.
- Koning, RE (1994) "Calvin Cycle". ดึงมาจาก: plantphys.info.
- การสังเคราะห์ด้วยแสงในพืช PhotosynthesisEducation ดึงมาจาก: photosynthesiseducation.com.
- "Whatwouldhappeniftheearth ไม่มีการสังเคราะห์ด้วยแสง" University of California, Santa Barbara สืบค้นจาก: scienceline.ucsb.edu.