Segítenél a fotoszintézisben?

Itt elég egyszerűen, középiskolás szinten írnak a fotoszintézisről:

[link]

Ezek bonyolultabb, de szakszerűbb és bővebb források:

[link]

[link]

Előkeresem a régi jegyzeteimet, és megpróbálom elmagyarázni, mivel van egy kis szabadidőm :)

Szóval... kezdjük az elején. A fotoszintézis a növény zöld színtestében (kloroplaszt) zajlik, és kettő szakaszból áll. Egy fénszakaszból (kloroplaszt belső membránján, avagy a tilakoid membránon történik), és egy sötét szakaszból (=Calvin ciklus, ami a kloroplaszt sztrómában zajlik. Ezt úgy képzeld el, mint a sejtnek a citoplazmáját).

FÉNYSZAKASZ:

Két fotorendszerben zajlik. Az I. számú fotorendszerben klorofill a, klorofill b, és karotin van. A II. számúban klorofill a, klorofill b, és xantofill. Ezek a fotoszintetikus pigmentek. Ha érdekel a kémiai felépítése a klorofillnak, most elmagyarázom, ha nem, ugorj a kövtkező bekezdésre:

[link]

Íme. Porfirinvázas, ami azt jelenti, hogy 4 db pirrolgyűrűből áll össze, és a pirrolgyűrűk nitrogén melletti szénatomjait egy közbeékelődő C-H csoport konjugált pí-kötések által tartja mindig egyben. Mivel amit most leírtam az csak a váz, ezért a pirrolnak, és az említett C-H csoportnak lehetnek oldalláncai. Mint ahogy a képen is látszódik, az egyik ilyen oldallánc adja a különbséget a klorofill a és b között, a-nál metil (CH3), b-nél aldehid (CHO). A 4 pirrolgyűrű "befelé néz", és egy magnéziumatommal alkotnak komplex kötést.

Nos, visszatérve a két fotorendszerhez. A növény felvesz vizet (H2O), miközben fény is éri. A víz enzimatikus úton elbomlik:

2H2O = 2H+ + 2e- + O2.

Az O2 eltávozik, ezért mondják, hogy a növény oxigént termel. Ezzel párhuzamosan egy foton beleütközik a II. fotorendszerbe, ami energiát ad neki. Ez az energia elég ahhoz, hogy egy elektron leválljon belőle. A víz bontásával keletkező elektron épül be, hogy újra stabil állapotú legyen. Az I. fotorendszerbe is beleütközik egy foton, így elektront ad le, amit a II. fotorenszerből származó elektronnal pótol, ami az általad a kérdésben említett elektrontranszportlánc által szállítódik.

Ez a "játék" az elektronokkal a membrán külső részén zajlik, míg a H+ ionok a a membrán belső részén helyezkednek el. Ezek persze ide-oda tudnak diffundálni, és a NADP (nikotonsav-adenin-dinukleotid-foszfát) képes felvenni hidrogént (H+ + e- = H, így lesz NADP-ből NADPH).

SÖTÉT SZAKASZ = CALVIN CIKLUS

-Induljunk ki 1 mól PENTÓZ-FOSZFÁT-ból,

-ATP - ADP átalakulással foszforilálódik, lesz belőle PENTÓZ-DI-FOSZF.,

ekkor felvesz 6 CO2-t, és 6H2O-t,

-lesz belőle 2 mól GLICERINSAV-3-FOSZFÁT,

-ATP-ADP átalakulás (foszforiláció), lesz belőle 2 mól GLICERINSAV-1-3-DIFOSZFÁT,

ez redukálódik NADPH - NADP átalakulással (ami a fényszakaszban keletkezett), így lesz

2 mól GLICERINSAV-3-FOSZFÁT,

ez elbomlik,

1 mól FRUKTÓZ-6-FOSZFÁTra, és 1 mól PENTÓZ-FOSZFÁTra. és a Penztóz foszfáttal kezdődik újra, amit az előbb leírtam.

TEHÁT RÖVIDEN:

6 CO2 + 12 H2O + (fény)energia = 6 C6H12O6 (cukor) + 6O2,

amikor a szervezeted energiát igényel, akkor épp fordítva zajlik az egyenlet. A cukor bontódik oxigénnel, és lesz CO2, H2O, és energia szabadul fel.

hupsz, az egyenlet mégegyszer:

6 CO2 + 12 H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2 O

#2/#5

Néhány pontosítás.

1. Azt látom, a egyenletet javítottad. :) Így helyes, bár az összesített egyenletben általában mindkét oldalon levonjuk a hat vizet (bár az tény, hogy a sötét szakaszban (valóban képződik is víz a folyamat során, de ez inkább a részfolyamatokat nézve érdekes).

2. "pirrolgyűrűk nitrogén melletti szénatomjait egy közbeékelődő C-H csoport konjugált pí-kötések által tartja mindig egyben"

Valóban kialakul egy konjugált pí elektronrendszer, de ennek inkább a gerjeszthetőségben van szerepe. A molekula vázát itt is a szigma elektronok adják.

3. "Ezzel párhuzamosan egy foton beleütközik a II. fotorendszerbe, ami energiát ad neki."

Nem egyszerre történik a klorofill elektronvesztése és a vízbomlás! Először a foton hatására elveszíti a klorofill az elektront, és ennek hatására fog a víz bomlani, mivel az elektronhiányos klorofill (illetve a hozzákapcsolódó fehérjék) erélyes oxidálószerként viselkednek.

"Ezek persze ide-oda tudnak diffundálni"

A hidrogén ionok természetesen tudnak diffundálni - a plazmában. De a tilakoid membránon csak egy speciális fehérjén keresztül tudnak átjutni: ez az ATP szintáz, ez fogja a koncentráció különbségből fakadó energia segítségével ATP-t termelni.

4. "-ATP - ADP átalakulással foszforilálódik, lesz belőle PENTÓZ-DI-FOSZF.,

ekkor felvesz 6 CO2-t, és 6H2O-t,

-lesz belőle 2 mól GLICERINSAV-3-FOSZFÁT, "

1 mol pentóz-difoszfát egy szén-dioxidot vesz fel (természetesen), ebben a lépésben nem épül be víz.

5. "lesz belőle 2 mól GLICERINSAV-1-3-DIFOSZFÁT,

ez redukálódik NADPH - NADP átalakulással (ami a fényszakaszban keletkezett), így lesz

2 mól GLICERINSAV-3-FOSZFÁT"

Itt glicerinaldehid-3-foszfát keletkezik.

6. "így lesz 2 mól GLICERINSAV-3-FOSZFÁT, ez elbomlik, 1 mól FRUKTÓZ-6-FOSZFÁTra, és 1 mól PENTÓZ-FOSZFÁTra. és a Penztóz foszfáttal kezdődik újra, amit az előbb leírtam."

Itt ránézésre is látszik, hogy ez nem lehetséges. A pentóz-foszfát egy bonyolult reakciósor folyamán keletkezik újra. A fruktóz-6-foszfát két glicerinaldehid-3-foszfát egyesüléséből keletkezhet. A Calvin-ciklus részletes folyamatábrája itt látható:

[link]

Összességében nem rossz összefoglaló, csak egy kissé pontatlan.