Схема световой и темновой фаз фотосинтеза

Темновая фаза фотосинтеза (в строме хлоропласта)

Рибосомы ЭПС, комплекс Гольджи

Вторичные продукты: белки аминокислоты; липиды, жиры жирные кислоты; полисахариды

Первичные продукты фотосинтеза С₆Н₁₂О₆ I крахмал

НАДФ⁺ С₃ (Н, энергия)

 

С₅ СО₂

Цикл

Кальвина

Строма

хлоропласта АДФ С₆

 

2Н⁺+ НАДФ⁺ + 3e^- НАДФ.Н₂ АДФ 2С₃

Свет

е^- е^-- е^-- е^{-- +}Н

отрицательный заряд Ф + АДФ АТФ (фосфорилирование)

Мембрана АТФ-синтетаза (протонный канал)

тилакоида Н⁺

граны Хл Н⁺

 

Н⁺

положительный заряд Н⁺ Н⁺ Н⁺ Н⁺ Н⁺ (200мв)

 

Н₂О Н+ + ОН^-- фотолиз воды

е^-- 4ОН О₂ + Н₂О

 

Световая фаза фотосинтеза (в тилакоидах гран)

Сопоставление фотосинтеза и дыхания эукариот

 

Признаки	Фотосинтез	Дыхание
Используемые вещества   Итог процесса   Превращение энергии     Место образования АТФ   Важнейшие этапы процесса     Место осуществления процесса     Отношение к свету   Суммарное уравнение	СО2, Н2О   Синтезируются органические вещества и выделяется свободный кислород (в результате фотолиза воды)   Поглощается энергия света, которая преобразуется в энергию химических связей органических веществ (в основном углеводов)   Хлоропласты   Световая и темновая фазы (цикл Кальвина)   Хлоропласты растительных клеток     Происходит только на свету	Органические вещества, кислород   Разлагается органическое вещество, выделяются углекислый газ и вода     Высвобождается энергия химических связей органических веществ (в основном углеводов), которая преобразуется в энергию макроэргических связей АТФ Митохондрии   Гликолиз и кислородный процесс (цикл Кребса)   Цитоплазма и митохондрии всех эукариотических клеток     Происходит и на свету и в темноте

 

Хемосинтиез

Хемосинтез – процесс синтеза органических соединений из неорганических (СО₂) за счёт химической энергии, выделяющейся в результате окисления различных неорганических веществ: аммиака, сероводорода, серы, водорода и соединений азота (в отличие от фотосинтеза, при котором источником энергии является солнечный свет)

· Источником водорода для восстановления углекислого газа в ходе хемосинтеза является вода

· Хемосинтез открыт русским учёным С. Н. Виноградским в 1887 г.

· Хемосинтез осуществляют аэробные бактерии, усваивающие СО₂

· Наибольшее значение имеют азотофиксирующие и нитрифицирующие бактерии, способные окислять аммиак, образующийся при гниении органических остатков, сначала до азотистой, а затем до азотной кислоты:

2NН₃ + О₂ = 2НNО₂ + 2Н₂О + 663кДж

2НNО₂ + О₂ = 2НNО₃ + 143кДж

q Этот процесс сопровождается выделением энергии

q Азотная кислота, реагируя с минеральными соединениями почвы, образует нитраты, которые хорошо усваиваются растениями

· Бесцветные серобатерии окисляют сероводород и накапливают в своих клетках серу:

2Н₂S + О₂ = 2Н₂О + 2S + 272 кДж

q При недостатке сероводорода бактерии производят дальнейшее экзотермическое окисление серы до серной кислоты

2S + 3О₂ + Н₂О = 2Н₂SО₄ + 636кДж

 

· Железобактерии окисляют двухвалентное железо до трёхвалентного:

4FеСО₃ + О₂ + 6Н₂О = 4 Fе(ОН)₃ + 4СО₂ + 324кДж

· Водородные бактерии используют энергию, выделяющёюся при окислении молекулярного водорода

2Н + О₂ = 2Н₂О + 235кДж

· Высвобождающаяся в ходе реакций окисления энергия запасается бактериями - хемосинтетиками в виде молекул АТФ и используется для синтеза органических соединений (восстановления СО₂ до органических веществ), который протекает сходно с реакциями темновой фазы фотосинтеза (цикл Кальвина)