12. Fotosinteza dhe fotosistemet | Biologjia për Maturën Shtetërore

Fotosinteza

 

 

Fotosinteza është procesi gjatë të cilit të gjitha gjallesat (bimët, algat, cianobakteret) që kanë klorofil, duke u nisur nga energjia diellore, uji, kripërat minerale dhe CO₂, prodhojnë lëndën organike (glukozë) dhe çlirojnë O₂.
• Reax. përfundimtar i fotosintezës:
6CO₂ + 6H₂O + E. Diellore = C₆H₁₂O₆ + O₂

Faktorët që ndikojnë:
➯ E. Diellore
➯ CO₂
➯ H₂O
➯ Kripërat minerale
➯ Klorofili (kryesisht tipi a)

Rëndësia e fotosintezës:
➯ Prodhon glukozën (lënda organike)
➯ Çliron O₂ në atmosferë
* Fotosinteza është proces jetik.

Procesi i fotosintezës:
Ka 2 faza:   1) Dritore → në tilakoide (faza I)
                     2) Jo – dritore → në stromë (faza II)

Faza dritore

Hyjnë:  ➯ H₂O
              ➯ E. Diellore
              ➯ ADP
              ➯ NADP⁺
Dalin:  ➯ O₂
             ➯ ATP
             ➯ NADPH

! ATP dhe NADPH shfrytëzohen në fazën e dytë për sintezën e sheqerit.

2 fotosisteme:
II) STE
I) Molekulat që mbartin energji

Reax. i përgjithshëm i fazës së parë:
12H₂O + 12NADP⁺ + 18ADP + 18P
                            ↓
       12NADPH + 18ATP + 6O₂

FOTOSISTEMI II:

➯ klorofil + mol. absorbuese
➯ duhet të absorbojë energjinë e dritës diellore

•Proceset:

1) Absorbimi i E. Diellore 
➯ λ = 680nm thithet nga klorofili a
➯ energjia e thithur shkon tek e^– të klorofilit
➯ e^–  lënë klorofilin dhe hyjnë në zinxhirin e STE (përbëhet nga një seri proteinash të membranës së tilakoidit)

2) Zbërthimi i molekulës së H₂O.
➯ marrim pjesë enzima specifike
➯ H₂O zbërthehet:  → O₂
                                       → jone H⁺
                                       → e^–
➯ O₂ largohet si mbetje e padobishme
➯ e^– me origjinë nga H₂O zëvendësojnë ato që u larguan nga klorofili në rastin 1

3) Transporti i joneve të H₂
➯ elektronet (e^–) lëvizin nëpër proteinat e zinxhirit të STE
➯ energjia e këtyre e^– shërben për pompimin e joneve H⁺ nga jashtë – brenda tilakoidit (kundër gradientit të përqëndrimit)
➯ më pas e^– lëvizin drejt fotosistemit I

FOTOSISTEMI I:

➯ klorofili + molek. të tjera
➯ absorbon  λ = 700nm dhe E. D
➯ prodhon NADPH

•Proceset:

1) Absorbimi i E. Diellore 
➯ klorofili + molekula të tjera brenda mem. së tilakoideve absorbojnë përsëri E.D.
➯ e^– të ri zgjuara largohen nga molekulat

2) Prodhimi i NADPH
➯ molekula vetë NADP⁺ u shtohen: → 2 e^– të ngacmuara
                                                                      → një jon H⁺
➯ NADP⁺ shndërrohet në NADPH

Sinteza e ATP-së:
➯ pj. e fundit e fazës 1
➯ prodhimi i ATP
➯ varet nga: → jonet H⁺ brenda membranës
                           → enzima specifike

•Proceset:

1) Shpërhapja e joneve H⁺
➯ jonet H⁺ sipas gradientit rrjedhin përmes një ATP – sintetaze, që e përdoren ergjinë e liruar për sintezën e molekula vetë ATP – së.

2) Prodhimi i  ATP – së
➯ kanali proteiniki H⁺ shërben edhe si enzimë komplekse: ATP – azë
➯ ndërkohë që H⁺ përshkojnë kanalin, ATP – aza shndërron ADP në ATP, përmes fosforilimit (procesi i fotofosforilimit)

Faza jo – dritore / e errësirës

Hyjnë: ➯ CO₂
             ➯ ATP
             ➯ NADPH
Dalin: ➯ ADP⁺
            ➯ NADP
            ➯ C₆H₁₂O₆ (glukozë)

Reax. i përgjithshëm i fazës së dytë:
6CO₂ + 12NADPH + 18ATP
                     ↓
C₆H₁₂O₆ + 12NADP⁺ + 18ADP + 18P + 6H₂O

Foto ilustruese: ” Procesi fotosintezës”

Cikli Kalvin – Benson

Quhet cikël, sepse fillon dhe mbaron me RDP.
Ka 3 faza:
1) Fiksimi i CO₂ në RDP
2) Reduktimi i CO₂ nga H e NADPH
3) Rigjenerimi i RDP

Faza I: Fiksimi i CO₂
 
➯ molekula e CO₂ i shtohet molekulë s së RDP, duke dhënë një lëndë me 6 atome C.
➯ kjo lëndë shndërrohet në PGA (acid) fosfogliceri.

Faza II: Reduktimi i CO₂

➯ PGA shndërrohet gjatë reduktimit në PGAL (aldehid fosfoglicerik).
➯ PGAL është produkti përfundimtar i ciklit.

Faza III: Rigjenerimii RDP

➯ molekulat 3C → molekula 5C me anë të energjisësë ATP- së.
➯ molekulat 5C qëndrojnë në cikël.
➯ këto molekula shërbejnë për t’u lidhur me molekulat e reja të CO₂, që hyjnë në cikël.
• PGAL largohen ⇒ formohet glukoza.

Foto ilustruese: ” Cikli Kalvin – Benson”