bio-logo.gif - 18,90 K Odgovori na postavljena pitanja - Biologija

 

335. Koristi li zelena biljka CO2 kad se izloži svijetlosti? Koristi li zelena biljka ili oslobađa CO2 kada nije izložena svjetlosti?

 

Kada se biljka izloži svjetlosti, zbiva se proces fotosinteze.U svjetlosnim reakcijama Sunčeva se energija pretvara u kemijsku energiju. Molekula vode se mora razgraditi da bi se dobio vodik potreban za daljnje reakcije, ugljik potječe iz ugljikovog dioksida, a kisik također potječe iz vode. Proces fotosinteze zbiva se u mezofilu lista. Stanice mezofila imaju velik broj kloroplasta koji sadrže klorofil. Kloroplasti su obavijeni ovojnicom koju čine dvije membrane, vanjska i unutrašnja između kojih je membranski prostor. Unutrašnja membrana okružuje stromu koja sadrži ribosome, kružnu DNA, topljive enzime i tilakoide. Tilakoidi su membranske strukture nalik na spljoštene vrećice. Nakupina takvih struktura čini granum. Grana su međusobno povezani membranskim strukturama koje se nazivaju stroma-tilakoidima.

Sunčeva svjetlost je kao kiša fotona različitih frekvencija. Djelotvoran dio spektra za fotosintezu je u području crvene i plave svjetlosti dok se središnji dio spektra koji odgovara zelenoj svjetlosti ne koristi za fotosintezu. To znači da u fotosintezi sudjeluju zeleni pigmenti, klorofili, koji apsorbiraju plavu i crvenu svjetlost. Od raznih klorofila pri fotosintezi najveće značenje ima klorofil a. On je plavozelene boje i maksimalno apsorbira svjetlost valnih duljina između 430 i 662 nm. Osnovna struktura klorofila je porfirinski sustav koji čine četiri pirolska prstena međusobno povezana metilnim skupinama u prstenasti sustav. Prstenasta struktura sadrži slabo povezane elektrone i to je dio molekule potreban za prijenos i redoks reakcije. U središtu porfirinskog sustava nalazi se polivalentni metal magnezij koji je povezan s atomima dušika u pirolskim prstenovima.Osim klorofila a, u fotosintezi sudjeluju još i klorofil b i karotenoidi koji imaju karakterističnu žutonarančastu boju.

Svjetlost koju apsorbira klorofil pokreće prijenos elektrona od vode na akceptor elektrona NADP+, koji privremeno pohranjuje visokoenergizirane elektrone. U tom se procesu cijepa voda i nastaje kisik. Zapravo svjetlosne reakcije koriste Sunčevu energiju za redukciju NADP+ u NADPH.

U tim reakcijama dodavanjem fosfatne skupine na ADP u procesu fosforilacije nastaje ATP. Svjetlosna se energija pretvara u kemijsku energiju u obliku dva spoja, NADPH i ATPa koji se u rekcijama tame koriste za redukciju CO2 i sintezu šećera.

Kada zelena biljka nije izložena svjetlosti,u stromi kloroplasta se odvijaju reakcije fotosinteze u tami, Calvinov ciklus.Taj se proces zbiva u stromi kloroplasta. Započinje vezanjem molekule CO2 na molekulu ribuloza-1,5-difosfata djelovanjem enzima RUBISCO koji je oksigenaza i karboksilaza i smješten je na površini tilakoidne membrane okrenutoj stromi. On ima dvije vrste podjedinica. Male podjedinice se sintetiziraju u citoplazmi i prenose u kloroplast. Velike podjedinice su kodirane u kloroplastu. Razni proteini nužni za fotosintezu nalaze se uronjeni u tilakoidne membrane. Calvinovim ciklusom se CO2 reducira do ugljikohidrata i za to su nužni NADPH i ATP iz svjetlosnih reakcija. Ugljik u Calvinov ciklus ulazi u obliku CO2, a napušta ga u obliku šećera. Kao izvor energije koristi se ATP, a kao izvor visokoenergiziranih elektrona nužnih za redukciju NADPH. Prvi ugljikohidrat koji nastaje je šećer s tri C atoma, gliceraldehid-3-fosfat. Za sintezu jedne molekule tog šećera ciklus se mora okrenuti tri puta fiksirajući po tri molekule CO2. Pod procesom fiksacije ugljika podrazumijeva se početna ugradnja CO2 u organski spoj.

Literatura:

 

Ivona Šalamunac
Student 4. godine, smjer: profesor biologije
Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb

 


Povratak na početnu stranicu biologije