Kapittel 11 - Foto syntetiserende prosesser

S. 258 - 279

Fotosyntese

Omdannelsen av lysenergi til kjemisk energi som er lagret i sukker, eller andre organiske forbindelser: Forekommer i planter, alger og visse prokaryoter

Autotrofer

En organisme som tilegner seg organiske matmolekyler uten å spise andre organismer eller stoffer som er avleder fra andre organismer. Autotrofer bruker energi fra solen eller fra oksidasjonen av uorganiske stoffer for å lage organiske molekyler fra uorganiske.

Heterotrofe

En organisme som får organiske matmolekyler ved å spise andre organismer eller stoffer som er avledet fra dem

Kloroplast

En organelle som finnes i planter og fotosyntetiserende protister som absorberer sollys og bruker det til å drive syntesen av organiske forbindelser fra karbondioksid og vann.

Mesofyll

Bladceller spesialisert for fotosyntese. I C3-og CAM-planter er mesofyllcellene plassert mellom den øverste og den nederste epidermis: i C4-planter er de plassert mellom buntcellene og epidermis

Stomata

En mikroskopisk pore omgitt av beskyttelsesceller i epidermis av blader og stilker som tillater gassutveksling mellom miljøet og plantens indre

Stroma

Den tette væsken i kloroplasten som omgir tylakoidmembranen og inneholder ribosomer og DNA: involvert i syntesen av organiske molekyler fra karbondioksid og vann

Tylakoider

En flat, membranøs sekk inni en kloroplast. Tylakoider finnes ofte i stabler kalt grana som er sammenkoblet: membranene deres inneholder molekylært “maskineri” som brukes til å omdanne lysenergi til kjemisk energi

Klorofyll

Et grønt pigment som finnes i membraner i kloroplastene til planter og alger og i membranene til visse prokaryoter. Klorofyll a deltar direkte i lysreaksjonene, som omdanner solenergi til kjemisk energi.

Lysreaksjonene

Det første av to hovedstadier i fotosyntesen (som går forut for Calvin-syklusen). Disse reaksjonene, som skjer på tylakoidmembranene i kloroplasten eller på membranene til visse prokaryoter, omdanner solenergi til den kjemiske energien til ATP og NADPH, og frigjør oksygen i prosessen.

Calvin-syklusen

Det andre av to hovedstadier i fotosyntesen (etter lysreaksjonene), som involverer fiksering av atmosfærisk CO2 og reduksjon a det fikserte karbonet til karbohydrat.

Fotofosforylering

Prosessen med å generere ATP fra ADP og fosfat ved hjelp av kjemiosmose, ved bruk av en protonmotorisk kraft generert over tylakoidmembranen i kloroplasten eller membranen til visse prokaryoter under lysreaksjonene i fotosyntesen.

Karbonfiksering

Den første inkorporeringen av karbon fra CO2 i en organisk forbindelse av en autotrofisk organisme (en plante, en annen fotosyntetiserende organisme eller en kjemoautotrofisk prokaryote)

Bølgelengde

Avstanden mellom bølgetopper, slik som i det elektriske spekteret

Elektromagnetiske spektrum

Hele spekteret av elektromagnetisk stråling, med bølgelengde fra mindre enn en nanometer til mer enn en kilometer

Synlige lys

Den delen av det elektromagnetiske spekteret som kan oppdages i forskjellige farger av det menneskelige øyet, men bølgelengde fra omtrent 380 nm til omtrent 740 nm.

Fotoner

Et kvantum, eller en diskret mengde, lysenergi som oppfører seg som om den var en partikkel.

Spektrofotometer

Et instrument som måler andelen av lys med forskjellige bølgelengder som absorberes og transmitteres av en pigmentløsning.

Absorpsjonspektrum

Omfanget a et pigments evne til å absorbere forskjellige bølgelengder av lys: Også en graf over et slikt område

Klorofyll a

Et fotosyntetisk pigment som deltar direkte i lysreaksjonen, som omdanner solenergi til kjemisk energi .

Klorofyll b

Et tilleggspigment som overfører energi til klorofyll a

Aksjonsspektrum

En graf som profilerer den relative effektiviteten til forskjellige bølgelengder av stråling i å drive en bestemt prosess.

Karotenoider

Et tilleggspigment, enten gult eller oransje, i kloroplastene til planter og i noen prokaryoter. Ved å absorbere bølgelengder av lys som klorofyll ikke kan, utvider karotenoider fargespekteret som kan drive fotosyntese.

Fotosystem

En lysfangende enhet plassert i tylakoidmembranen ti kloroplasten eller i membranen til noen prokaryoter, bestående av et reaksjonssenterkompleks omgitt av en rekke lysinnhøstingskomplekser. Det finnes to typer fotosystemer, I og II: de absorberer lys best ved forskjellige bølgelengder

Reaksjonssenterkompleks

Et kompleks av proteiner assosiert med et spesielt par klorofyll a-molekyler og en primær elektronakseptor. Dette komplekset, som ligger sentralt i et fotosystem, utløser lysreaksjonene i fotosyntesen. Eksitert av lysenergi donerer klorofyllparet et elektron til den primære elektronakseptoren, som sender et elektron videre til en elektrontransportkjede.

Lyshøstingskompleks

Et kompleks av proteiner assosiert med pigmentmolekyler (inkludert klorofyll a, klorofyll b og karotenoider) som fanger opp lysenergi og overfører den til reaksjonssenteretpigmenter i et fotosystem.

primær elektronakseptor

I tylakoidmembranen til en kloroplast eller i membranen til noen prokaryoter, et spesialisert molekyl som deler reaksjonssenterkomplekset med et par klorofyll-a-molekyler og som akseptorer et elektron fra dem

Fotosystem II (PS II)

En av to lysfangende enheter i en kloroplast tylakoidmembran eller i membranen til noen prokaryoter: den har to molekyler av P680 a ved reaksjonssenteret

Fotosystem I (PS I)

En lysfangende enhet i en kloroplasts tylakoidmembran eller i membranen til noen prokaryoter: den har to molekyler av P700 klorofyll a ved reaksjonssenteret

Lineær elektronstrøm

En rute for elektronstrøm under lysreaksjonene i fotosyntesen som involverer begge fotosystemene (I og II) og produserer ATP, NADPH og O2. Netto elektronstrøm er fra H2O til NADP+

Syklisk elektronstrøm

En rute for elektronstrøm under lysreaksjonene i fotosyntesen som bare involverer ett fotosystem og som produserer ATP, men ikke NADPH eller O2.

Glyseraldehyd-3-fosfat (G3P)

Et karbohydrat med tre karbonatomer som er et direkte produkt av Calvin-syklusen: det er også et mellomprodukt i glykolysen.

Rubisco

Ribulosebifosfat (RuBP) karboksylase-oksygenase, enzymet som normalt katalyserer det første trinnet i Calvin-syklusen (tilsetning av CO2 til RuBP). Når det er overflødig O2 eller CO2-nivåene er lav, kan rubisco binde oksygen, noe som resulterer i fotorespirasjon.

C3-planter

En plante som bruker Calvin-syklusen for de første trinnene som innelemmer CO2 i organisk materiale, og danner en trekarbonforbindelse som det første stabile mellomproduktet.

Fotorespirasjon

En metabolsk bane som forbruker oksygen og ATP, frigjør karbondioksid og reduserer fotosyntetisk produksjon. Fotorespirasjon skjer vanligvis på varme, tørre og lyse dager, når stomata lukkes og O2:CO2-forholdet i bladet øker, noe som favoritiserer bindingen av O2 snarere enn CO2 av rubisco.

C4-planter

En plante der Calvin-syklusen innledes av reaksjoner som inkorporerer CO2 i en firekarbonforbindelse, hvis sluttprodukt forsyner Calvin-syklusen med CO"2.

Bunt-skjede celler

Hos C4-planter, en type fotosyntetisk celle arrangert i tettpakkede skjeller rundt årene i bladene.

PEP-karboksylase

Et enzym som tilfører CO2 til fosfoenolpyruvat (PEP) for å danne oksaloacetat i mesofyllceller hos C4-planter. Det virker før fotosyntesen.

Crassulacean syremetabolisme

En tilpasning for fotosyntese under tørre forhold, først oppdaget i familien Crassulaceae. I denne prosessen tar en plante opp CO2 og innlemmer den i en rekke organiske syrer om natten: om dagen frigjøres CO2 fra organiske syrer for bruk i Calvin-syklusen.

CAM-planter

En plante som bruker Crassulasean-syremetabolisme, en tilpasning for fotosyntese i tørre forhold. I denne prosessen omdannes CO2 som kommer inn i åpne stomata om natten til organiske syrer, som frigjør CO2 til Calvin-syklusen om dagen, når stomata er lukket.