Световые реакции

Фотосинтез

Процесс фотосинтеза осуществляется в хлоропластах в два эта­па. В гранах (тилакоидах) протекают реакции, вызываемые све­том, - снеговые, а в строме - реакции, не связанные со све­том, - темповые, или реакции фиксации углерода,

1. Свет, попадая на молекулы хлорофилла, которые находятся в меммбранах тилакоидов гран, приводит их в возбужденное состояние. В результате этого электроны `е сходят со своих орбит и переносятся с помощью переносчиков за пределы мембраны тилакоида, где и накапливаются, создавая отрицательно заряженное электрическое поло.

2. Место вышедших электронов к молекулах хлорофилла зани­мают электроны воды `е, так как вода под действием света под­вергается фоторазложению (фотолизу);

Гидроксилы , став радикалами ОН, объединяются: , образуя воду и свободный кислород, который вы­деляется в атмосферу.

3. Протоны не проникают через мембрану тилакоида и на­капливаются внутри, образуя положительно заряженное элект­рическое поле, что приводит к увеличению разности потенциа­лов по обе стороны мембраны.

4. При достижении критической разности потенциал он (200 мВ) протоны устремляются по протонному каналу в ферменте АТФ-синтеза, встроенному в мембрану тилакоида, наружу. На выходе из протонного канала создается высокий уровень энергии, которая идет на синтез АТФ (АДФ + Ф ® АТФ). Образовавшиеся молекулы АТФ переходят в строму, где участвуют р, реакциях фиксации углерода.

5. Протоны , вышедшие на поверхность мембраны тилйкоида, соединяются с электронами `е, образуя атомарный водород Н, который идет на восстановление переносчика НАДФ : (переносчик с присоединенным водородом; восстановленный переносчик).

Таким образом, активированный световой энергией электрон хлорофилла используется для присоединения водорода к переносчику, переходит в строму хлоропласта, где участвует к реакциях фиксации углерода.

Реакции фиксации углерода (темновые реакции)

Осуществляются в строме хлоропласта, куда поступают АТФ, от тилакоидов гран и СО₂ из воздуха. Кроме того, там постоянно находятся пятиуглеродные соединения - пентозы С₅, которые образуются в цикле Кальвина (цикле фиксации ). Упрощенно этот цикл можно представить следующим образом:

1. К пентозе С₅ присоединяется СО₂, в результате чего появляет­ся нестойкое шестиуглеродное соединение С₆,которое расщеп­ляется на две трехуглеродпые группы 2С₃ - триозы.

2. Каждая из триоз 2С₃ принимает по одной фосфатной группе от
двух АТФ, что обогащает молекулы энергией.

3. Каждая из триоз 2С₃ присоединяет по одному атому водорода
от двух .

4. После чего одни триозы объединяются, образуя углеводы

(глюкоза).

5. Другие триозы объединяются, образуя пентозы , и
вновь включаются «цикл фиксации СО₂.

Суммарная реакция фотосинтеза:

Дата добавления: 2014-12-07