Фотосинтез - для всех....

Модератор: Ancistrus

Ответить
Участники темы
4
4
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Аватара пользователя
Пацьорка
Завсегдатай
Завсегдатай

Фотосинтез - для всех....

#1

Сообщение Пацьорка »

Фотосинтез - для всех......

 

 
Фото из интернета.

Здравствуйте, все, у кого почти всегда, руки по локоть мокрые и риччия прилипла. Хочу, так сказать, по просьбе руководства, написать материал, который просто и доходчиво ознакомит аквариумистов "не биологов" с основами фотосинтеза растений, который является ключевым звеном в развитии аквариумных растений и естественно в культуре выращивания.

Начнем, пожалуй, с понятия, что такое фотосинтез. Фотосинтез – процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилла, каротиноидов у растений). То есть каким-то образом за счет света из воды и углекислого газа образуются разнообразные органические в-ва, например глюкоза. Но как? Процесс фотосинтеза проходит в листе растений, который состоит из клеток. Дело в том, что в клетках разных организмов существуют, как бы свои органы, которые называются органеллами (ядро, митохондрии, вакуоль, и тд.). Но в клетках растений существуют особые органеллы, которые называются хлоропласты, именно они и являются теми маленькими энергетическими станциями, за счет которых и осуществляется фотосинтез.

Именно в хлоропластах содержится хлорофилл а, b, и каротиноиды – это сложные молекулы, которое улавливают фотоны света. Но зачем и для чего? Ответ кроется в основах молекулярной физики…. Представьте себе стройку (это лист растения) на участке (это хлоропласт), вокруг которго вляются кирпичи (СО2), насыпана кучка цемента (АДФ) и песка (фосфат), камни в перемешку с мусором (вода), также есть конвейер (НАДФ), бетономешалка (АТФ-синтаза), также есть нацяльника (фотоны света) и два таджика (рис.5) Равшан и Джамшуд (это наши фотосистемы 1 и 2), задача построить сарай (молекулу глюкозы).

Сам процесс фотосинтеза делится на световую с участием фотонов света и темновую фазу, без участия. Есть такое понятие в физиологии растений как фотосистемы 1 и 2, которые состоят ССК комплексов (светособирающих комплексов). ССК комплексы - это такие антенны, которые улавливают фотоны света и состоят из наборов хлорофилла а, b и каротиноидов. В реакционном центре первой фотосистемы находится димер хлорофилла a с максимумом поглощения при 700 нм (красный спектр) - это Равшан.

ССК комплексы фотосистемы 2 состоят из 200 молекул хлорофилла a, 100 молекул хлорофилла b, 50 молекул каротиноидов и 2 молекулы феофитина, максимум поглощения при 680 нм – (желтый спектр) - это Джамшуд. На стройке оно как, один работник хорошо, а два лучше. Так и в природе - все логично. Также есть, у некоторых растений, работяги, которые состоят только из каротиноидов и могут поглощать фотоны в синем спектре (например, бурые водоросли, которые растут глубоко и до них доходят только длинные волны синего спектра).

Так вот, наш нацяльника (свет), который кидается фотонами или, в нашем случае, камнями по Равшану и Джамшуду заставляя их, шевелится и работать, то есть отделить камни (водород) от мусора (кислород) и положить камни на конвейер (НАДФ). Самое важное то, что эти две системы и Равшан и Джамшут работают вместе, но каждый выполняет свою функцию. Так и у растений, фотоны света действуют на молекулы хлорофилла или каротиноидов, заставляя их колебаться.

В результате колебания молекул, внутри фотосистемы 2 (Джамшуд), из молекулы хлорофилла (каротиноидов) выбивается электрон, который молекула забирает у воды (процесс фотолиза воды) в результате начинается цепная реакция, из-за которой начинается колебание всех молекул. Из-за потери электрона вода распадается на кислород и водород. Кислород как побочный продукт выходит из растения (процесс пузыряния) а водород идет дальше.

Колебание молекул в фотосистеме 1 (Равшан) тоже начинаются за счет камней нацяльника, то есть фотонов, но оно усиливается за счет цепной реакции фотосистемы 2 (Джамшуд) и приводит к мощному заряду энергии, которая потребуется для того, то бы положить камни на конвейер, то есть присоединить 2 молекулы водорода к НАДФ, другими словами восстановить НАДФ. Не пугайтесь данной аббревиатуры, важно просто знать, что это переносчик (конвеер) того водорода, который образовался при расщеплении воды (рис.1, 2.).

Рис.1.

 

Рис.2.

 


Для понимания дальнейших процессов надо знать, что хлоропласты, которые были упомянуты выше, состоят из 2 мембран, внешней и внутренней. вся внутренность хлоропласта заполнена интересной структурой, которая образует множество образований – тилакоидов похожих на монетки, которые собраны в граны - стопки монет
(рис.3 ).

Рис.3.

 

Так вот, вышеперечисленные процессы происходят на мембране тилакоидов и весь полученный водород за счет НАДФ (который восстанавливается, то есть присоединяет 2 молекулы к себе, образуя НАДФ Н2), переносится в тилакоидное пространство (пространство внутри монетки - тилакоида), создавая его накопление с одной стороны (высокая концентрация протонов Н). В той же мембране находится некая структура, которая называется АТФ-синтаза (рис.4.).

Рис.4.

 

Это молекулярная машинка похожая на бетономешалку, которая работает за счет того, что водород хочет по градиенту концентрации перебежать на другую сторону, в строму, чтобы создать равновесие. Пролетая через АТФ-синтетазу протон (водород) дает энергию для ее вращения, за счет которого к молекуле АДФ (аденозиндифосфат) присоединяется фосфат, образуя АТФ (аденозинтрифосфат) . АТФ – это универсальный источник энергии для всех организмах, в том числе и растений, далее АТФ будет играть роль донора энергии (в нашем случае «раствора»). Но вернемся к нашей стройке Равшан и Джамшуд (фотосистемы І и ІІ) отделили камни от мусора (кислород от водорода).

Мусор у нас кислород, он выделился, камни (это водород) положили на конвейер (НАДФ Н2) который перенес их на огромную кнопку бетономешалки, камни (водород) давят на кнопку (градиент концентрации) запуская бетономешалку (АТФ-синтаза), в которой цемент (АДФ) и песок (фосфат) соединяются и образуют «раствор» (АТФ). В результате на стройке появился «раствор», но где же кирпичи? С чего же тогда строить сарай, то есть глюкозу?

И вот на помощь нам приходит пресловутый СО2, который все пытаются вдуть в аквариум. Именно СО2, вернее углерод (С) играет роль тех самых кирпичей, из которых и состоятся все органические вещества. Сам процесс постройки сарая или сборки молекулы глюкозы называется темновой фазой фотосинтеза или циклом Кальвина. Это сложный химический цикл который состоит из трех фаз в которых участвуют цемент-АТФ, конвейер- НАДФ, кирпичи- СО2, а также О2.

Молекула глюкозы или сарай слаживается из кирпичей (углерод) с применением раствора ( энергии АТФ), НАДФ здесь играет роль грузовика, который перетаскивает разные молекулярные блоки. Кислород в данном этапе играет роль ингибитора цикла Кальвина – этот процесс называется фотодыхание (именно в результате фотодыхания уменьшается количество кислорода в аквариуме ночью независимо от дыхания рыб).

То есть О2 играет роль перекура во время постройки сарая – глюкозы. В итоге, что бы синтезировать одну молекулу глюкозы надо затратить 6 молекул СО2+ 24 молекулы Н+ и молекулу АТФ → в результате мы получаем С6Н12О6глюкозу и 6 молекул Н2О также для этого надо, что бы цикл повторился 6 раз. То есть один сарай строится в 6 ходок. Вот в принципе и весь сыр-бор. Далее глюкоза трансформируется в другие углеводы: фруктоза, крахмал, целлюлоза из которых растение строит свое тело и использует как источник энергии.

Благодарю за внимание…….(Пацьорка)

Рис.5.

 

_______________________________________________

Читайте также:
Макро-,Микро-,Ультрамикро-?



Дополнительные материалы нашего сайта:
Важные темы раздела "Общие вопросы аквариумистики".
Важные темы раздела "Аквариумное оборудование".
Важные темы раздела "Освещение аквариума".
Важные темы раздела "Аквариумные рыбки".
Важные темы раздела "Болезни обитателей аквариума".
Важные темы раздела "Корма и кормления".
Важные темы раздела "Дизайн и оформление аквариума".
Важные темы раздела "Беспозвоночные +".
Важные темы раздела "Водоросли и аквариумные растения".
Важные темы раздела "Морской аквариум".
Важные темы раздела "Очумелые ручки".
Важные темы раздела "Декоративные пруды".
Важные темы раздела "Общение и флуд".
Изображение
 
Аватара пользователя

bosmat
Житель форума
Житель форума

Re: Фотосинтез - для всех......

#2

Сообщение bosmat »

материал, который просто и доходчиво ознакомит аквариумистов не биологов с основами фотосинтеза растений,
Я видно даже не джамшуд :) , не дошло :drink: . А за статью спсасибо!
 
Аватара пользователя

Roman Bryanski
Завсегдатай
Завсегдатай

Re: Фотосинтез - для всех......

#3

Сообщение Roman Bryanski »

Фотесинтез. Если не изменяет память то школьная биология гласила - процесс поглощения растениями углекислого газа и выделение ими кислорода. "только на свету".
Наша жизнь - как рулон туалетной бумаги. Вроде и длинная, а тратится на всякое дерьмо....
 
Аватара пользователя

Автор темы
Пацьорка
Завсегдатай
Завсегдатай

Re: Фотосинтез - для всех......

#4

Сообщение Пацьорка »

Roman Bryanski писал(а):Фотесинтез. Если не изменяет память то школьная биология гласила - процесс поглощения растениями углекислого газа и выделение ими кислорода. "только на свету".
Это только одна сторона медали.....
Изображение
 
Аватара пользователя

Олег
Администратор
Администратор

Re: Фотосинтез - для всех....

#5

Сообщение Олег »

Шикарная статья !
Ярослав, спасибо большое !

А ещё помнишь: я когда тебе в личку писал с просьбой об этом материале,
спрашивал ещё про один момент. Сейчас модно раздельное вливание
удобрений в аквариум.
Существуют разные схемы: кто-то доказывает,что утром
(сразу после включения света) необходимо вливать Микро,
а во второй половине дня - Макро.

Есть сторонники того, что можно лить хоть всё вместе,
без учета, что хелатные формы микроэлементов
разрушатся в присутствии макро.

Хотелось бы услышать и твоё мнение, и мысли наших форумчан:
нельзя ли как-нибудь обосновать с точки зрения биологии целесообразность
вливания удобрений по времени, ориентируясь на фазы фотосинтеза ?
Например, в "световую" фазу надо лить Макро, а в "темновую" миро ...
или наоборот ...
 
Аватара пользователя

Roman Bryanski
Завсегдатай
Завсегдатай

Re: Фотосинтез - для всех....

#6

Сообщение Roman Bryanski »

Не спорю. По сему реально спасибо за статью. Хмель уйдет, прочитаю осознаю :drink:
Наша жизнь - как рулон туалетной бумаги. Вроде и длинная, а тратится на всякое дерьмо....
 
Аватара пользователя

Автор темы
Пацьорка
Завсегдатай
Завсегдатай

Re: Фотосинтез - для всех....

#7

Сообщение Пацьорка »

Олег писал(а):Шикарная статья !
Ярослав, спасибо большое !

А ещё помнишь: я когда тебе в личку писал с просьбой об этом материале,
спрашивал ещё про один момент. Сейчас модно раздельное вливание
удобрений в аквариум.
Существуют разные схемы: кто-то доказывает,что утром
(сразу после включения света) необходимо вливать Микро,
а во второй половине дня - Макро.

Есть сторонники того, что можно лить хоть всё вместе,
без учета, что хелатные формы микроэлементов
разрушатся в присутствии макро.

Хотелось бы услышать и твоё мнение, и мысли наших форумчан:
нельзя ли как-нибудь обосновать с точки зрения биологии целесообразность
вливания удобрений по времени, ориентируясь на фазы фотосинтеза ?
Например, в "световую" фазу надо лить Макро, а в "темновую" миро ...
или наоборот ...
Олег над этим вопросом я работаю и в результате выходит сообщение по объему как и предыдущее, но одно скажу что прямой зависимости внесения удобрений от фотосинтеза нету есть только косвенные аспекты, на них я и остановлюсь в следующем посте......
Изображение
 
Аватара пользователя

Олег
Администратор
Администратор

Re: Фотосинтез - для всех....

#8

Сообщение Олег »

Пацьорка писал(а):есть только косвенные аспекты
Так я о том и говорю:
вряд ли удастся напрямую связать фазы фотосинтеза и внесение
компонентов удобрений. Хотелось бы просто услышать гипотезу,
но с наукообразным обоснованием.
 
Аватара пользователя

Автор темы
Пацьорка
Завсегдатай
Завсегдатай

Re: Фотосинтез - для всех....

#9

Сообщение Пацьорка »

Постараюсь.....
Изображение
 

Kirill
Житель форума
Житель форума

Re: Фотосинтез - для всех....

#10

Сообщение Kirill »

действительно как для равшана написал :jokingly: отличная статья :thumbs_up
 
Аватара пользователя

пангасиус
Житель форума
Житель форума

Re: Фотосинтез - для всех....

#11

Сообщение пангасиус »

Отличная статья! Молодец! Мне очень понравилась!!!
Да прибудет с Вами баланс!..
Заглядывайте в мой инстаграм - MadCat13Shoombrat
 
Аватара пользователя

@лексей
Житель форума
Житель форума

Re: Фотосинтез - для всех....

#12

Сообщение @лексей »

Ты прям меня спас!Пару раз уже параграф читаю и никак не пойму,а тут просто и ясно!Спасибоооо :dance4:
 
Аватара пользователя

Тильда
Житель форума
Житель форума

Re: Фотосинтез - для всех....

#13

Сообщение Тильда »

Спасибо! Ярослав!

Вот талант у человека, сложное доступно объяснять! :buketik: :buketik: :buketik:
 
Аватара пользователя

Nikolai
Житель форума
Житель форума

Re: Фотосинтез - для всех....

#14

Сообщение Nikolai »

Очень хорошо, во всяком случае проще не объяснить. Мне понравилось.
 
Аватара пользователя

Яшка666
Участник
Участник

Re: Фотосинтез - для всех....

#15

Сообщение Яшка666 »

Ярик молодчага шикарная статья ! :thumbs_up
 
Аватара пользователя

Олег
Администратор
Администратор

Re: Фотосинтез - для всех....

#16

Сообщение Олег »

 
Аватара пользователя

Алекс 27
Завсегдатай
Завсегдатай

Re: Фотосинтез - для всех....

#17

Сообщение Алекс 27 »

Молодца, талан))) Прикольно написал статью, полезно и с юмором)))))
 
Аватара пользователя

туманность
Житель форума
Житель форума

Re: Фотосинтез - для всех....

#18

Сообщение туманность »

В общем, у меня что-то там в голове отложилось. :jokingly: Но я несколько запуталась с разными названиями, а тут ещё эти двое.
А вот в прежние времена...Изображение
ИзображениеИзображение
 
Аватара пользователя

Олег
Администратор
Администратор

Фотосинтез - для всех....

#19

Сообщение Олег »

Хорошая статья о биологических процессах
обмена веществ в аквариумных растениях,
и главное, написана простым, доступным языком.


 
 


Поддержать проект через PayPal


Ответить

Вернуться в «Общие вопросы аквариумистики»