Најважније из лекције
План-резиме
-
Тамна фаза фотосинтезе 1.1. Место одвијања:
- Одвија се у строми хлоропласта (густој течности која испуњава њихову унутрашњост). 1.2. Карактеристике и процес:
- Светлост није директно потребна.
- Угљен-диоксид ($CO_2$) из ваздуха се уграђује у органске молекуле.
- Троше се молекули богати енергијом (настали у светлој фази) како би се синтетисала глукоза (шећер).
- Ензим који катализује везивање $CO_2$ у тамној фази је најзаступљенији протеин у хлоропластима и у целом живом свету.
-
Значај настале глукозе 2.1. Представља основну супстанцу за изградњу сложених угљених хидрата:
- Скроб – резервна храна код биљака.
- Целулоза – градивни елемент ћелијског зида биљних ћелија. 2.2. Из продуката фотосинтезе биљка синтетише и друге органске материје: протеине и масти.
-
Везивање $CO_2$ и губитак воде 3.1. Размена гасова и губитак воде одвијају се преко стома (ситних отвора на листу). 3.2. Током узимања $CO_2$ биљка губи воду процесом транспирације. 3.3. Прилагођеност биљака сувих и топлих крајева (нпр. кактус, ананас):
- Стоме отварају само ноћу и тада везују $CO_2$.
- Стварање шећера обављају наредног дана када су стоме затворене, чиме спречавају губитак воде.
-
Поређење светле и тамне фазе 4.1. Светла фаза:
- Место: мембране тилакоида хлоропласта.
- Процеси: светлосна енергија се претвара у хемијску енергију (молекуле богате енергијом); оксидација воде и ослобађање кисеоника ($O_2$). 4.2. Тамна фаза:
- Место: строма хлоропласта.
- Процеси: трошење енергије из светле фазе; везивање $CO_2$ и синтеза глукозе.
-
Фактори који утичу на интензитет фотосинтезе 5.1. Сунчева светлост:
- Јача светлост појачава фотосинтезу, али прејака светлост може оштетити лист и молекуле који учествују у процесу. 5.2. Концентрација угљен-диоксида ($CO_2$):
- Његова концентрација у ваздуху је релативно ниска и најчешће је ограничавајући фактор; повећањем нивоа $CO_2$ интензивира се фотосинтеза. 5.3. Температура средине:
- Повећање температуре убрзава фотосинтезу до одређене тачке; ензими који воде процес имају своју оптималну температуру деловања. 5.4. Количина воде:
- У процесу се троши само мали део преузете воде, па она ретко представља директан ограничавајући фактор за само одвијање фотосинтезе.
Тамна фаза фотосинтезе је други део процеса фотосинтезе у коме се енергија из светле фазе користи за синтезу органских молекула (шећера).
Одвија се у строми хлоропласта - густој течности која испуњава унутрашњост хлоропласта.
За одвијање тамне фазе светлост није директно потребна, али је процес у потпуности зависан од производа светле фазе (молекула богатих енергијом).
Током тамне фазе, угљен-диоксид (\(\text{CO}_2\)) из ваздуха се везује и уграђује у органска једињења, при чему као крајњи производ настаје глукоза (прост шећер).
Ензим који омогућава везивање угљен-диоксида у тамној фази сматра се најзаступљенијим протеином у живом свету.
Глукоза представља основну полазну јединицу од које биљка ствара остале неопходне материје:
- Скроб - сложени угљени хидрат који служи као резерва хране и енергије.
- Целулоза - структурни угљени хидрат који гради ћелијски зид биљних ћелија.
- Протеини и масти - секундарни продукти који настају даљом прерадом шећера.
Биљка узима угљен-диоксид преко стома (микроскопских отвора на листу), при чему истовремено долази до губитка воде кроз процес транспирације.
Биљке из сушних и топлих предела (као што су кактус и ананас) развиле су посебну адаптацију: стоме отварају само ноћу како би везале \(\text{CO}_2\) без губитка воде, док се синтеза шећера завршава током дана док су стоме чврсто затворене.
| Карактеристика | Светла фаза | Тамна фаза |
|---|---|---|
| Место одвијања | Мембране тилакоида хлоропласта | Строма хлоропласта |
| Потреба за светлошћу | Директно неопходна | Није директно потребна |
| Главни процеси | Претварање светлосне у хемијску енергију; оксидација воде и ослобађање кисеоника (\(\text{O}_2\)) | Везивање \(\text{CO}_2\) и утрошак енергије из светле фазе |
| Крајњи производи | Молекули богати енергијом и кисеоник (\(\text{O}_2\)) | Глукоза (шећер) |
- Сунчева светлост: Већа јачина светлости убрзава фотосинтезу до одређеног нивоа, док прејака светлост може оштетити ћелијске структуре и пигменте.
- Концентрација \(\text{CO}_2\): Како је удео \(\text{CO}_2\) у ваздуху релативно низак, он често представља ограничавајући фактор; његово повећање стимулише фотосинтезу.
- Температура средине: Пошто у реакцијама учествују ензими, фотосинтеза се најефикасније одвија на оптималној температури за њихов рад.
- Количина воде: За саме хемијске реакције троши се мали део воде коју биљка усвоји, па вода ретко директно ограничава хемијски ток фотосинтезе.
Локација и суштина: Тамна фаза се одвија у строми хлоропласта независно од директног присуства светлости, користећи енергију произведену у светлој фази.
Ток процеса: Уградњом \(\text{CO}_2\) формира се глукоза, која служи за изградњу скроба, целулозе, масти и протеина.
Адаптације: Пустињске биљке отварају стоме ноћу ради узимања \(\text{CO}_2\) како би спречиле транспирацију (губитак воде).
Кључни фактори: Интензитет фотосинтезе директно зависи од јачине светлости, концентрације \(\text{CO}_2\) и оптималне температуре ензима.
Ток процеса: Уградњом \(\text{CO}_2\) формира се глукоза, која служи за изградњу скроба, целулозе, масти и протеина.
Адаптације: Пустињске биљке отварају стоме ноћу ради узимања \(\text{CO}_2\) како би спречиле транспирацију (губитак воде).
Кључни фактори: Интензитет фотосинтезе директно зависи од јачине светлости, концентрације \(\text{CO}_2\) и оптималне температуре ензима.
