Lapa ir augu org?ns, kura uzb?ve vislab?k atbilst efekt?vai fotosint?zes norisei
Fotosint?ze
(no
grie?u
:
φ?το-
(
f?to-
) ? 'gaisma' un
σ?νθεσι?
(
sunthesis
) ? 'aizst??ana') ir organisku vielu sint?ze no neorganiskiem savienojumiem (
oglek?a dioks?da
un
?dens
), izmantojot
gaismas
ener?iju. K? blakusprodukts izdal?s
sk?beklis
. Fotosint?ze notiek
fotoautotrofajos organismos
?
augos
,
a???s
un fotosintez?jo??s
bakt?rij?s
. Augi fotosint?zei izmanto maz?k k? 2% Zemi sasniegu??s saules ener?ijas.
[1]
Fotosint?z? ik gadu uz Zemes rodas apm?ram 150 miljardi tonnu organisko vielu un 150 miljardi tonnu sk?bek?a, k? ar? augi uz?em apm?ram 200 miljardus tonnu oglek?a dioks?da.
Fotosint?zes summ?ro vien?dojumu 1800. gadu s?kum? sast?d?ja N. Sos?rs:
- Oglek?a dioks?ds + ?dens + za?ie augi/gaisma → organisk? viela + sk?beklis
?o vien?dojumu lieto ar? m?sdien?s, pieliekot kl?t indeksus:
- 6CO
2
+ 6H
2
O → C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
1893. gad? ?. Barness procesu nosauca par fotosint?zi. 1930. gad?
Stenforda Universit?tes
profesors
Korn?lijs Bernards van N?ls
pier?d?ja, ka fotosint?z? sk?beklis izdal?s no ?dens, nevis
oglek?a dioks?da
, k? tika uzskat?ts iepriek?. To vi?? paveica eksperimentos, kuros augus apstr?d?ja ar oglek?a dioks?du, kur? satur sk?bek?a
izotopu
(
18
O), kas p?c tam netiek konstat?ts sk?bekl?, kas izdal?jies fotosint?z?.
[1]
Hloroplasti lapas ??n?s
Fotosint?ze notiek
hloroplastos
?
plast?d?s
, kas satur
pigmentus
. Hloroplasti atrodas lapu mezofila ??n?s, kas veido zede?u un ?augano parenh?mu, un ar? cit?s augu da??s (
vas?
,
ziedos
,
aug?os
).
Sukulentiem
fotosint?ze notiek vas?.
Foto??miskaj?s reakcij?s piedal?s hlorofila akt?v?s molekulas, kuras sa?em ar? karotino?du un citu pigmentu saist?to ener?iju. Fotosint?zes pigmenti izveido kompleksus ? fotosist?mas. Pirm? fotosist?ma ir izvietota lamell?s, otr? ? tilako?du gran?s. Fotosist?mu I un II reakcijas centros eso?aj?m hlorofila a molekul?m ir at??ir?gi absorbcijas maksimumi (fotosist?mai I ? 700 nm, fotosist?mai II ? 650 nm).
Izdala divus fotosint?zes posmus ? gaismas un tumsas reakcij?s. Fotosint?zes pirmais posms ir gaismas atkar?g?s reakcijas, kas norisin?s granu tilako?dos. Pirmaj? posm? notiek gaismas kvantu saist??ana, hlorofila molekulas aktiv?cija, ener?ijas nodo?ana cit?m fotosist?mas molekul?m, hlorofila molekulas re?ener?cija. Foto??misko reakciju laik? notiek elektronu p?rnese fotosint?tiskaj? elektrontransportu ??d?, kuru rezult?t? no
ADF
un
fosfora
sintez?jas
ATF
. ?os aktiv?tos elektronus uztver ar?
NADP
+
, kas ieg?st savu reduc?to formu NADPH.
[1]
Fotosint?zes otrais posms ? gaismas neatkar?g?s jeb tumsas reakcijas. Otrais posms norisin?s hloroplastu centr?laj? da?? ? strom? ? bez oblig?tas gaismas kl?tb?tnes un ietver bio??miskas organisko vielu sint?zes reakcijas. ?aj?s reakcij?s pat?r? gaism?s atkar?g? posma laik? uzkr?to ener?iju. ?o reakciju starp? ir
Kalvina cikls
, cukuru un cietes veido?ana no gaisa oglek?a dioks?da.
- vides temperat?ra,
- sk?bek?a un oglek?a dioks?da koncentr?cijas vid?,
- gaismas intensit?te un kvalit?te,
- miner?lelementu nodro?in?jums,
- ?dens nodro?in?jums,
- augu ?en?tiskas ?patn?bas,
- augu biolo?iskas ?patn?bas (to skait? lapu uzb?ve, pigmentu saturs taj?s, fermentu darb?bas ?patn?bas u.c.)
- uztur nemain?gu
atmosf?ras
??misko sast?vu,
- iesaista ??miskos elementus vielu ri??ojum?,
- veido ap Zemi
ozona
sl?ni, kur? pasarg? dz?vos organismus no ?svi??u
ultravioleto staru
iedarb?bas.
- Campbell N., Reece J. 2005. Biology, 7th edition. San Francisco: Benjamin Cummings
- Gest H. 2002. History of the word
photosynthesis
and evolution of its definition. Photosynthesis Research, 73:7?10
- Hall D.O., Rao K.K. 1999. Photosynthesis, 6th edition. Cambridge: Cambridge University Press
- Mohr H., Schopfer P. 1995. Plant Physiology transl. by Gudrun and David W. Lawlor. Berlin: Springer