Фотосинтез

Первые фотосинтетики появились на Земле ~ 3 млрд. лет назад. Это были сине-зеленые водоросли. Благодаря фотосинтезу в атмосфере стал накапливаться свободный кислород, и через 1,5 млрд. лет появились аэробные организмы. О космической роли растений-фотосинтетиков впервые писал Темерязев.

Растения используют для фотосинтеза волны красной и синей частей спектра. Фотосинтез идет в хлоропластах и состоит из двух стадий: световой и темновой.

1.Световая фаза. В мембранах тилакоидов встроены молекулы хлорофилла. Электроны хлорофилла улавливают кванты света, возбуждаются, переходят на более высокие энергетические уровни и по цепи переносчиков переносятся на наружную сторону мембраны тилакоида, и она заряжается отрицательно. Внутри тилакоида происходит фотолиз воды – процесс расщепления молекулы воды под действием света на протоны, электроны и кислород. Кислород путем диффузии уходит в окружающую среду. Электроны идут в хлорофилл, заменяя потерянные электроны. Протоны накапливаются на внутренней поверхности мембраны тилакоида и заряжают ее положительно. Возникает разность потенциалов, и когда она достигает критического уровня, то за счет силы электрического тока открываются каналы в белках АТФ-синтетазы, встроенных в мембрану тилакоида. По этим каналам из тилакоида в строму идет поток протонов, и за счет энергии их прохождения из АДФ и фосфорной кислоты синтезируется АТФ. Этот процесс называется фотофосфорилирование. На наружной стороне мембраны тилакоида протоны и электроны соединяются с веществом НАДФ и образуется НАДФ∙Н. Таким образом, в световую фазу происходит возбуждение электронов хлорофилла, фотолиз воды с выделением кислорода, фотофосфорилирование и образование НАДФ∙Н.

2.Темновая фаза идет в строме и не требует света. В строму путем диффузии поступает СО₂, и происходит ряд реакций, при которых используется водород и АТФ, образовавшаяся в световой фазе, и в результате синтезируется глюкоза.

Растения используют для фотосинтеза 1% энергии падающего света. 1 г органики образуется на 1 м² листьев за 1 ч.

Дата добавления: 2014-09-10; просмотров: 400; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!