BIO900 Fotosyntes del 1
Var i cellen sker fotosyntes?
Fotosyntes sker i Kloroplasten
Vad heter de tre fotosyntespigmenten?
Klorofyll a-d, karotenoider och fykobiliner
Vad produceras i fotosyntes 2?
Syre produceras under fotosyntes 2 (oxidation av vatten)
Vad heter den ljusberoende syntesen av ATP?
Denna process kallas Fotofosforylering.
Tylakoidmembranet spelar en central roll i den ljusberoende reaktionen av fotosyntesen, där ljusenergi omvandlas till kemisk energi i form av ATP och NADPH. Det är också här som syre produceras som en biprodukt av vattensplitting.
Var i cellen syntetiseras ATP?
ATP syntetiseras i mitokondrien
Vad är ett tylakoidmembran?
Tylakoidmembranet är en del av kloroplasterna i växtceller och alger. Det är en membranstruktur som innehåller klorofyll och andra pigment som är avgörande för fotosyntesen. Tylakoiderna är staplade i strukturer som kallas granum, och de ligger i en vätska som kallas stroma.
Vilken roll har Calvincykeln i fotosyntes?
Calvincykeln omvandlar koldioxid (CO₂) till glukos och andra kolhydrater. Detta sker i kloroplasternas stroma efter att ATP och NADPH har producerats i de ljusberoende reaktionerna.
Vad är stroma?
Stroma är den vätska som finns inuti kloroplasterna i växtceller och alger. Det är här den ljusoberoende reaktionen av fotosyntesen, även känd som Calvincykeln, äger rum. Stroma innehåller enzymer, DNA, ribosomer och olika metaboliska komponenter som behövs för att omvandla koldioxid till glukos och andra kolhydrater.
Vilka är de tre stegen i Calvincykeln (Koldioxidfixering)?
-Carboxylation: CO₂ fixeras till ribulosbifosfat (RuBP) för att bilda 3-fosfoglycerat (3-PGA).
-Reduktion: 3-PGA omvandlas till glyceraldehyd-3-fosfat (G3P) med hjälp av ATP och NADPH.
-Regenerering: G3P används för att återbilda RuBP.
Vad är en vakoul?
En vakuol är en membranbunden organell som finns i växtceller, svampceller och vissa protister. Den är fylld med vätska och fungerar som en lager- och stödstruktur.
Dess funktioner är Lagring, Tryckreglering, pH-reglering och Nedbrytning.
Vad är fotorespiration?
En process som sker i växtceller, där syre istället för koldioxid används av enzymet ribulosbifosfatkarboxylas/oxygenas (RuBisCO) under fotosyntesen. Denna process inträffar när koldioxidkoncentrationen är låg, vilket kan hända vid hög temperatur eller starkt ljus.
Fotorespirationens steg:
-Koldioxidfixering
-Nedbrytning
-Energiåtgång
Vilka fördelar har en C3 växt?
C3-växter har flera fördelar som gör dem framgångsrika i vissa miljöer:
-Enkelhet: Fotosyntesen hos C3-växter är relativt enkel och kräver inte komplicerade anpassningar. De använder den klassiska Calvincykeln för koldioxidfixering.
-Lägre energikostnader: Eftersom de inte behöver de extra mekanismer som C4- eller CAM-växter använder, kräver C3-växter mindre energi för fotosyntes under optimala förhållanden.
-Högre fotosynteshastighet under svala förhållanden: C3-växter fungerar effektivt vid lägre temperaturer och kan uppnå hög fotosynteshastighet under dessa förhållanden.
-God anpassning till fuktiga klimat: C3-växter trivs ofta i fuktiga och tempererade miljöer där koldioxidkoncentrationerna är tillräckliga, vilket gör dem konkurrenskraftiga i dessa områden.
Vilka fördelar har en C4 växt?
C4-växter har flera fördelar som gör dem anpassade till specifika miljöer:
-Ökad fotosynteseffektivitet: C4-växter är mer effektiva på att fixera koldioxid, särskilt under förhållanden med hög temperatur och ljusintensitet. De kan fortsätta att producera energi även när koldioxidkoncentrationerna är låga.
-Minskad fotorespiration: Genom att använda en alternativ koldioxidfixeringsväg minimerar C4-växter fotorespiration, vilket sparar energi och resurser. Detta gör dem mer effektiva än C3-växter under stressiga förhållanden.
-Anpassning till varma och torra klimat: C4-växter trivs bra i varma och torra miljöer där andra växter kan lida av vattenbrist. De har anpassningar som gör dem mer torktåliga.
-Effektiv användning av vatten: C4-växter kan utföra fotosyntes med mindre vattenförlust eftersom de är mer effektiva på att stänga sina stomata (de små porer i bladen som släpper ut vattenånga) när det är varmt.
Vilka fördelar har en CAM växt?
CAM-växter (Crassulacean Acid Metabolism) har flera unika fördelar som gör dem väl anpassade till torra och extrema miljöer:
-Effektiv koldioxidfixering: Under natten tar CAM-växter upp koldioxid och lagrar det i form av äppelsyra (malat). På dagen används den lagrade koldioxiden för fotosyntes, vilket gör dem effektiva även vid låga koldioxidnivåer.
-Temporal separation av CO₂-upptag och fixation; stomata öppnas på natten och stängs på dagen för att minimera vattenförlust.
Hur går fotosyntes till?
1. Ljusberoende reaktioner
Plats: Tylakoidmembranen i kloroplasterna.
Ingångsmaterial: Ljusenergi, vatten (H₂O), och NADP⁺.
Process: Ljusenergi absorberas av klorofyll och exciterar elektroner.
Vatten splittras (fotolys) för att frigöra syre (O₂) och generera elektroner.
Elektronerna passerar genom elektrontransportkedjan, vilket leder till pumpning av protoner (H⁺) in i tylakoidens lumen och skapar en protongradient.
ATP syntetiseras genom ATP-syntas (substratnivåfosforylering) när protoner strömmar tillbaka till stroma.
NADP⁺ reduceras till NADPH genom att ta upp elektroner.
2. Ljusoberoende reaktioner (Calvincykeln)
Plats: Stroma i kloroplasterna.
Ingångsmaterial: Koldioxid (CO₂), ATP och NADPH.
Process:
Koldioxidfixering: CO₂ binder till ribulosbifosfat (RuBP) med hjälp av enzymet RuBisCO, vilket bildar en instabil sexkolsmolekyl som snabbt bryts ner till två trekolsmolekyler (3-fosfoglycerat, 3-PGA).
Reduktion: 3-PGA omvandlas till glyceraldehyd-3-fosfat (G3P) med hjälp av ATP och NADPH.
Regenerering: En del av G3P används för att återbilda RuBP, vilket gör att cykeln kan fortsätta.
3. Produkter
Den slutliga produkten av Calvincykeln är glukos eller andra kolhydrater, som kan användas för energilagring och tillväxt.
Genom dessa steg omvandlar fotosyntesen ljusenergi till kemisk energi i form av kolhydrater, samtidigt som syre produceras som en biprodukt.
Vilka är de två typerna av fotosyntes och vad innebär dem?
-Oxygenisk fotosyntes: Använder H₂O som elektrondonor, producerar O₂ (utförs av växter, alger och cyanobakterier).
-Anoxygenisk fotosyntes: Använder H₂S som elektrondonor, producerar elementärt svavel (utförs av vissa bakterier).
Fotosystem:
Två fotosystem (PSI och PSII) arbetar tillsammans i en Z-schema-struktur för att omvandla ljusenergi till kemisk energi.
Cykeltransport:
Cyklisk elektrontransport kan generera ATP utan att producera NADPH.