Процесс
фотосинтеза
Процесс происходит в
хлоропластах в два этапа. В гранах (тилакоидах)
протекают реакции, вызываемые светом - световые, а в строме - реакции не
связанные со светом - темновые, или реакции фиксации
углерода.
Световые реакции.
1.Свет,
попадая на молекулы хлорофилла, переводит их в возбужденное состояние. В
результате этого электроны с помощью переносчиков транспортируются за пределы
мембраны тилакоида, где накапливаются.
2.
Место вышедших электронов в молекулах хлорофилла занимают электроны воды,
которые образуются в результате фотолиза. Как побочный продукт этого этапа
выделяется свободный кислород.
3.
Протоны водорода накапливаются внутри. Образуется разность потенциалов по обе
стороны мембраны.
4.
При достижении определенный разности потенциалов протоны
устремляются по протонному каналу в ферменте АТФ-синтетаза.
Образовавшиеся молекулы АТФ переходят в строму, где участвуют в реакциях фиксации углерода.
5.
За счет световой энергии образуется соединение атома водорода с переносчиками.
НАДФ×Н переносится в строму
хлоропласта, где участвует в реакциях фиксации углерода.
Реакции фиксации углерода (темновые реакции).
Осуществляются
в строме хлоропласта, куда поступают АТФ и НАДФ×Н от тилакоидов
гран и СО2 из воздуха. Кроме того, там
находятся пятиуглеродные соединения - пентозы С5,
которые образуются в цикле Кальвина. Проследим фиксацию углерода.
1.
К пентозе С5
присоединяется СО2, в результате чего образуется нестойкое нестойкое шестиуглеродное
соединение С6, которое расщепляется на две трехуглеродные
группы 2С3 - триозы.
2.
Каждая из триоз 2С3 принимает по одной фосфатной группе от
2 АТФ.
3.
Каждая из триоз 2С3 присоединяет по одному атому водорода
от 2 НАДФ×Н
4.
После чего одни триозы объединяются, образуя углеводы 2С3
® С6
® С6Н12О6
5.
Другие триозы объединяются,
образуя пентозы, и вновь включаются в
цикл фиксации углерода.
6.
Суммарная реакция
фотосинтеза: СО2
+ 6Н2О
® С6Н12О6
+ 6О2