Фотосинтез. Основные закономерности световой и темновой фаз. Значение фотосинтеза

Фотосинтез - это процесс преобразования солнечной энергии в потенциальную энергию химических связей в органических веществах. Состоит их 2 фаз: световая и темновая. Световая фаза. Под действием света молекула хлорофилла находящаяся в гранах хлоропласта получает избыток энергии. Часть этой энергии идет на расщепление- фотолиз- молекул воды.

Ионы водорода присоединяют к себе электрон, превращаются в свободный атом водорода.Водород Н идет на восстановлениеНАДФ+

НАДФ *Н переходит в стромму хлоропласта, где участвует в синтезе углеводов. Ион ОН- отдав электрон превращается в своюодный радикал, которые взаимодействуют друг с другом, образует воду и свободный кислород.

Другая часть энергии используется для синтеза АТФ из АДФ.

В световую фазу образуются 1) богатое энергитическими связями вещество-АТФ. 2) свобоный кислород 3) происходит присоединение Н к переносчику, образуется НАДФ *Н. Реакции световой фазы идут без участия ферментов.

Темновая фаза. Происходит связывание СО2. В реакциях участвуют молекулы АТФ и атомы Н, образовавшиеся в процессе фотолиза и связанные с молекулами переносчиками. Реакции происходят в строме хлоропластов при участии ферментов.

Полученные в результате моносахариды-глюкозы через ряд ферментативных реакций превращаются в полисахариды. Так энергия солнечного света преобразуется в энергию химических связей сложных органических веществ. Суммарная реакция фотосинтеза:

В результате фотосинтеза образуются органические вещества и кислород атмосферы.

Значение. Фотосинтез является основным источником биологической энергии, фотосинтезирующие автотрофы используют её для синтеза органических веществ из неорганических, гетеротрофы существуют за счёт энергии, запасённой автотрофами в виде химических связей, высвобождая её в процессах дыхания и брожения. Энергия, получаемая человечеством при сжигании ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ, торф), также является запасённой в процессе фотосинтеза.Фотосинтез является главным входом неорганического углерода в биологический цикл. Весь свободный кислород атмосферы — биогенного происхождения и является побочным продуктом фотосинтеза. Формирование окислительной атмосферы (кислородная катастрофа) полностью изменило состояние земной поверхности, сделало возможным появление дыхания, а в дальнейшем, после образования озонового слоя, позволило жизни выйти на сушу.