Фотосинтез. Световая и темновая стадии

ФОТОСИНТЕЗ
Световая Фаза
Фотолиз воды, образование НАДФН (восстановительного эквивалента) и АТФ
Темновая Фаза
Ферментативный синтез глюкозы, цикл Кальвина.
6СО2 + 12НАДФН + 12Н2О+18АТФ ? глюкоза + 6О2 + 12НАДФ+ + 18АДФ + 18Ф+12Н+
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

ХЛОРОПЛАСТ
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

ЛОКАЛИЗАЦИЯ
Первая стадия фотосинтеза проходит на мембране тилакоидов. В ней расположены фотосистемы, которые улавливают световую волну и переводят в энергию электрона.
Свободный электрон появляется в процессе фотолиза воды: 2Н2О=4Н++О2+4е. Фотолиз происходит в люмене тилакоидов. Электроны попадают сначала на фотосистему два, где получают дополнительную энергию, а затем на цитохромы.
За счет свободной энергии электрона цитохромы переносят протоны из стромы хлоропласта в люмен. Образуется разница концентраций – градиент.
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

СИНТЕЗ ВЕЩЕСТВ
С цепи цитохромов электрон попадает на фотосистему два, где снова получает дополнительную энергию световой волны.
После чего включается в реакцию образования НАДФН (восстановительный компонент).
Нарастающая разница концентраций протонов снимается благодаря их возвращению обратно в строму через специальный канальный белок – АТФ-синтазу. Причем в результате прохождения 3 протонов образуется одна молекула АТФ из АДФ и Ф.
АТФ и НАДФН используются в темновой фазе фотосинтеза.
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

НАДФ ФАД
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

ГЕМ
Внутри каждой фотосистемы располагается гем и ионом магния внутри. Гем улавливает световую волну и ее энергию передает на электрон. В зависимости от собственной структуры и дополнительных пигментов длина волны может быть различна. Высшие растения и зеленые водоросли чувствительны к волне 700 и 680нм (красная область) благодаря ХлА и ХлВ соответственно. Бурые водоросли улавливают желто-зеленые волны (ХлС). Красные водоросли – синие волны (ХлD).
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

СВЕТОВАЯ СТАДИЯ
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова

СВЕТОВАЯ И ТЕМНОВАЯ СТАДИИ
Молчанов А.Ю. Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова