Фотосинтез

ФОТОСИНТЕЗ (греч. photos – «свет» и synthesis – «соединение») – это процесс преобразования энергии света в энергию химических связей, образование органических соединений с помощью хлорофилла.

Биосинтез углеводов идет в клетках зелёных растений, водорослей и некоторых бактерий с помощью пигментов (хлорофилла и других), находящихся в пластидах. Осуществляется с помощью энергии света, поступающей в клетку из внешней среды.
Мономеры (моносахариды) образуются из неорганических веществ (СО2 и Н2О).

Внешняя мембрана
Внутренняя мембрана
Тилакоид
Строма
Строма
Грана

СВЕТ
СВЕТОВАЯ СТАДИЯ
ТЕМНОВАЯ СТАДИЯ
ГЛЮКОЗА
хлоропласт

Н2О
АТФ
АДФ
ГЛЮКОЗА
О2
СО2
Световые реакции
Темновые реакции

1. Световая фаза – это стадия, для протекания реакций которой требуется поглощение кванта солнечной энергии. Её смысл – превратить световую энергию солнца в химическую энергию молекул АТФ и других молекул, богатых энергией. Эти реакции протекают непрерывно.
1. Квант красного света поглощённый хлорофиллом, переводит электрон в возбуждённое состояние. Возбуждённый светом электрон приобретает большое количество энергии в следствии чего перемещается на более высокий энергетический уровень.
Основное состояние
«Захват» фотона
возбуждённое состояние

Возбуждённый светом электрон можно сравнить с камнем поднятым на высоту который так же приобретает потенциальную энергию, но теряет её падая с высоты. Перемещаясь с одной ступени на другую электрон теряет энергию которая используется для синтеза АТФ.
2. Место вышедших электронов в молекулах хлорофилла занимают электроны воды, т.к. вода под воздействием света подвергается фотолизу.
3. Кислород образованный в результате расщепления воды является побочным продуктом и удаляется из клетки. На данной стадии образуется большое количество энергии в виде молекул АТФ (затем расходуются в темновых реакциях).

1. Темновая фаза.
1. Используются образовавшиеся в процессе световых реакций продукты. С их помощью происходит преобразование углекислого газа в простые углеводы - моносахариды. Их создание идет путем большого количества реакций за счёт энергии АТФ (образованная на световой стадии). В результате этих реакций образуются молекула глюкозы из которых в дальнейшем образуются полисахариды (крахмал).
6СО2 + 6Н2О С6Н12О6 + 6О2
Энергия света
Внешние условия среды, влияющие на фотосинтез:
Интенсивность освещения.
Температура.
Концентрация углекислого газа.

Молекула переносчик водорода НАДФ
(никотин-амид-аденин-динуклеотид-фосфат)
С6Н12О2
ТЕМНОВАЯ ФАЗА
В СТРОМЕ ХЛОРОПЛАСТА
СВЕТОВАЯ ФАЗА
В ГРАНАХ ХЛОРОПЛАСТА
СВЕТОВАЯ ФАЗА
В ГРАНАХ ХЛОРОПЛАСТА
Свет
СО2
хлорофилл
Синтез глюкозы
О2
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р