Фотосинтез — это процесс, с помощью которого растения, водоросли и некоторые бактерии преобразуют световую энергию в химическую, состоящую в углеводах. Он включает две основные фазы: световую и темновую. Рассмотрим их подробнее.
1. Световая фаза фотосинтеза:
1. Условия:
Для световой фазы необходим свет, обычно солнечный. Как правило, оптимальными условиями являются яркое освещение и наличие воды.
2. Место прохождения фазы:
Световая фаза происходит в тилакоидах хлоропластов, которые содержат хлорофилл — пигмент, захватывающий свет.
3. Источник энергии:
Основным источником энергии является световая энергия, поглощаемая хлорофиллом.
4. Основные процессы и исходные вещества:
В ходе световой фазы происходит фотолиз воды (разделение молекул воды на кислород, протоны и электроны), а также синтез АТФ и NADPH из АДФ и NADP+ с участием световой энергии. Исходными веществами являются вода (H2O) и световая энергия.
5. Результат:
Основные продукты световой фазы — это кислород (O2), который выделяется в атмосферу, а также АТФ и NADPH, использующиеся в темновой фазе.
2. Темновая фаза фотосинтеза (Круг Кальвина):
1. Условия:
Темновая фаза не требует света напрямую, но зависит от продуктов световой фазы (АТФ и NADPH). Она может происходить как в светлое, так и в темное время суток.
2. Место прохождения фазы:
Темновая фаза проходит в строме хлоропластов.
3. Источник энергии:
Энергия для этой фазы поступает от АТФ и редуцированного NADPH, полученных в световой фазе.
4. Основные процессы и исходные вещества:
В темновой фазе происходит фиксация углекислого газа (CO2) и его преобразование в глюкозу с помощью длинной цепи реакций (цикл Кальвина). Исходными веществами являются углекислый газ, АТФ и NADPH.
5. Результат:
Результатом темновой фазы является образование глюкозы (C6H12O6) и других углеводов, которые будут использоваться растением для энергии и строительства клеточных структур.
Таким образом, световая и темновая фазы фотосинтеза взаимосвязаны и обе необходимы для образования органических веществ, обеспечивающих жизнь растениям и, в конечном счете, всем живым организмам на Земле.