Фотосинтез

Фотосинтез – процес первинного синтезу органічних речовин з неорганічних (вуглекислого газу і води) під дією сонячного світла. Відбувається в рослинах у хлоропластах. Розрізняють дві фази фотосинтезу.

1. Світлова фаза. Фотоліз води. Синтез АТФ. Проходить на мембранах тилакоїдів. Обов’язковою умовою цих процесів є наявність сонячного світла. Завдяки енергії сонця на цій фазі мають місце три групи реакцій: 1) збудження хлорофілу, відщеплення електронів і синтез АТФ завдяки енергії збуджених електронів; 2) фотоліз води – розклад молекули води; 3) приєднання іонів Гідрогену до переносника НАДФ.

Схематично це виглядає так:

Сумарне рівняння світлової фази:

Кванти світла, потрапивши на молекулу хлорофілу, спричиняють її високоенергетичний збуджений стан. При цьому електрони теж переходять у збуджений стан і переміщуються по електронно-транспортному ланцюгу на мембрані до місця синтезу АТФ. Одночасно під дією світла розкладаються молекули води і утворюються іони Гідрогену. На мембрані тилакоїдів іони Гідрогену приєднуються до переносника НАДФ завдяки електронам хлорофілу, а енергія, що виділилася, використовується для синтезу АТФ. Іони Оксигену, що утворилися в результаті фотолізу води, віддають електрони молекулі хлорофілу і перетворюються на вільний кисень, що виділяється в атмосферу.

2. Темнова фаза. Фіксація Карбону. Синтез глюкози. Для перебігу реакцій другої стадії наявність світла не обов’язкова. Джерелом енергії є синтезовані у світловій стадії молекули АТФ.

У стромі хлоропластів, куди надходять НАДФ • Н+Н⁺, АТФ та вуглекислий газ з атмосфери, проходять циклічні реакції, в результаті яких йде фіксація вуглекислого газу, його відновлення Гідрогеном завдяки НАДФ • Н+Н⁺ і синтез глюкози. Ці реакції відбуваються за рахунок енергії АТФ, синтезованої у світловій фазі.

Схематичне рівняння темнової фази:

Сумарне рівняння фотосинтезу: