Ფოტოინთეზის სინათლის ფაზა: პროცესის ხასიათი

ფოტოსინთეზი, როგორც ქიმიური ფენომენია პროცესი, რომელშიც ორგანული ნაერთების ფორმირება ხდება წყლისა და ნახშირორჟანგის ურთიერთქმედებისას. შეუცვლელი მდგომარეობა სინათლის პროცესშია, ფოტოინთეტური ნივთიერებების პირდაპირი მონაწილეობით. მცენარეული სამყაროსთვის, ასეთი ნივთიერებები ქლოროფილია, ბაქტერიების - ბაქტერიოქლოროფისთვის.

ეს რეაქცია მრავალმხრივია ბუნების და კვანტური ბუნებისგან. მრავალფეროვნება გამოიხატება იმაში, რომ სინათლეზე მიღებული კვანტური ენერგიის მიღება, ტრანსფორმაცია და გამოყენების ფოტოსინთეზის პროცესი წარმატებით მიმდინარეობს. ერთ-ერთი ასეთი ტრანსფორმაცია არის ნახშირორჟანგის გარდაქმნის პროცესი ორგანულ საკითხებში. და პროცესი, რომლის დროსაც არსებობს ენერგეტიკული გაჯერებული მოლეკულები და ATP ნაერთები, ე.წ. ფოტოინთეზის სინათლის ფაზა. ამ ფაზის ძირითადი პირობა და ფაქტორი სინათლის ენერგიის არსებობაა. ფოტოსინთეზების სინათლის ფაზად ისეთი ტრანსფორმაციის უზრუნველყოფის მექანიზმი შეიძლება სქემატურად წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად. ქლოროფილი, რომელიც გვხვდება მცენარეთა ქლოროპლასტების მემბრანაზე, შთანთქავს მზის ენერგიის სინათლეს ფლექსებს . შემდეგ ეს ენერგია ხელს უწყობს ფოსფორის მჟავის ელემენტების კომბინაციას ATP და ADP მოლეკულების ელემენტებს. თუმცა, სინათლის ენერგიის მუშაობა არ მთავრდება. მოლეკულების შერწყმის პროცესის გარდა, ეს ენერგია შესაძლებელს ხდის წყლის ელემენტების გაყოფის რეაქციას განახორციელოს. აქ ფოტოინთეზის სინათლე ფაზა აღწევს რეაქციის სახით 2H20 = 4H + + 4e- + O2. როგორც ვხედავთ, ამ რეაქციის შედეგი ჟანგბადს ათავისუფლებს, რომელიც თავისუფალი ფორმით მხოლოდ ბუნებრივი გარემოს შემოდის.

მომდევნო ეტაპი, რომლის დროსაც ხდება სინათლის ფაზა ფოტოინთეზის რეალიზება, არის ქლოროფილი მოლეკულების აქტივაცია. ამ პროცესში სინათლის კვანტური გავლენის ქვეშ ქლოროფილის მოლეკულის ელექტრონი მოლეკულის სტრუქტურაში მაღალ ელექტრონულ დონეზე გადადის. ამ ელექტრონის კატალიზატორები და მატარებლები ქლოროპლასტინის ცილების ელემენტებია. ამ გადამზიდავი ცილების გარკვეული თანმიმდევრობით, ქლოროფელის მოლეკულის ელექტრონს იძულებითი ენერგია დაკარგავს და ატამი მოლეკულებში ჟანგვის შემცირების პროცესის შესანარჩუნებლად იხარჯება.

ამ გზით ელექტროენერგია და ელემენტები (ელექტრონები) დაკარგა, ქლოროფილი მოლეკულები აღდგენილია ელექტრონების დამატებით გამოწვეული წყალში მოლეკულის გაყოფის ზემოთ აღნიშნული რეაქციის შედეგად. შედეგად ამ წყლების შედეგად წყალბადის სინთეზირდება სხვა ნივთიერებასთან ერთად, რომელიც შეძლებს ქლოროპლასტის ფარგლებში მისი ტრანსპორტიორის როლს შეასრულოს.

ბუნებრივია, ბუნებრივად არსებობს სიბნელის პირობებიც, რაც სინათლის ენერგიის ნაკადის არარსებობაა. აქედან გამომდინარე, ხდება ფოტოსინთეზის ბნელი ეტაპი, რომელიც ხდება ქლოროპლასტის ნაწილაკსა და ფლლაკოიდებს შორის თანდართულ სივრცეში. ამ ეტაპზე არ არის საჭირო სინათლის ენერგია და რეაქცია თავისთავად შედგება ნახშირორჟანგის მოლეკულების წარმატებული ტრანსფორმაციის პროცესში, რომლებიც ატმოსფერულ ჰაერში შედიან. ასეთი ტრანსფორმაციის შედეგია გლუკოზის მოლეკულების, პირველ რიგში და სხვა ორგანული ნაერთების ფორმირება. ასეთი ნაერთებია ამინომჟავები, ნუკლეოტიდები, ისევე როგორც ყველა ცნობილი გლიცეროლი.

ფოტოსინთეზების ფაზებზე გაყოფის გარდა, მეცნიერებში ამ ბუნებრივი პროცესის კლასიფიკაცია ითვლება ტიპების მიხედვით. ძირითადი პირობაა C3- ფოტოუნთეზი და C4- ფოტოუნთეზი, რომელთა შესაბამისად წარმოიქმნება სამი და ოთხი ნახშირბადის ნაერთები.