Биология. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ. Г. И. Лернер

часть энергии падающих электронов запасается в виде АТФ. Процесс фотосинтеза подразделяется на реакции, вызываемые светом, и реакции, связанные с фиксацией углерода. Их называют световой и темновой фазами.

      «Световая фаза» – это этап, на котором энергия света, поглощенная хлорофиллом, преобразуется в электрохимическую энергию в цепи переноса электронов. Осуществляется на свету, в мембранах гран при участии белков – переносчиков и АТФ-синтетазы.

      Реакции, вызываемые светом, происходят на фотосинтетических мембранах гран хлоропластов:

      1) возбуждение электронов хлорофилла квантами света и их переход на более высокий энергетический уровень;

      2) восстановление акцепторов электронов – НАДФ⁺ до НАДФ Н

      2Н⁺ + 4е^- + НАДФ⁺ → НАДФ Н;

      3) фотолиз воды, происходящий при участии квантов света: 2Н₂О → 4Н⁺ + 4е^- + О₂.

      Данный процесс происходит внутри тилакоидов – складках внутренней мембраны хлоропластов. Из тилакоидов формируются граны – стопки мембран.

      Так как в экзаменационных работах спрашивают не о механизмах фотосинтеза, а о результатах этого процесса, то мы и перейдем к ним.

      Результатами световых реакций являются: фотолиз воды с образованием свободного кислорода, синтез АТФ, восстановление НАДФ+ до НАДФ Н. Таким образом свет нужен только для синтеза АТФ и НАДФ-Н.

      «Темновая фаза» – процесс преобразования СО₂ в глюкозу в строме (пространстве между гранами) хлоропластов с использованием энергии АТФ и НАДФ Н.

      Результатом темновых реакций являются превращения углекислого газа в глюкозу, а затем в крахмал. Помимо молекул глюкозы в строме происходит образование, аминокислот, нуклеотидов, спиртов.

      Суммарное уравнение фотосинтеза —

      Значение фотосинтеза. В процессе фотосинтеза образуется свободный кислород, который необходим для дыхания организмов:

      кислородом образован защитный озоновый экран, предохраняющий организмы от вредного воздействия ультрафиолетового излучения;

      фотосинтез обеспечивает производство исходных органических веществ, а следовательно, пищу для всех живых существ;

      фотосинтез способствует снижению концентрации диоксида углерода в атмосфере.

      Хемосинтез – образование органических соединений из неорганических за счет энергии окислительно-восстановительных реакций соединений азота, железа, серы. Существует несколько видов хемосинтетических реакций:

      1) окисление аммиака до азотистой и азотной кислоты нитрифицирующими бактериями:

      NH₃ → HNQ₂ → HNO₃ + Q;

      2) превращение двухвалентного железа в трехвалентное железобактериями:

      Fe²⁺ → Fe³⁺ + Q;

      3) окисление сероводорода до серы или серной кислоты серобактериями

      H₂S + O₂ = 2H₂O + 2S + Q,

      H₂S + O₂ = 2H₂SO₄ + Q.

      Выделяемая энергия используется для синтеза органических