Что такое фотосинтез

Кратко:

• Фотосинтез — это процесс преобразования световой энергии в химическую энергию, который осуществляют хлоропласты растений, водорослей и цианобактерий. В ходе него из CO2 и воды образуется глюкоза и выделяется кислород.

Основная химическая запись:

• 6 CO2 + 6 H2O + световая энергия → C6H12O6 + 6 O2

Где протекает:

• В хлоропластах: на тилакоидах (светозависимые реакции) и в строме (темновые реакции, цикл Кальвіна).

Этапы фотосинтеза:

1. Светозависимые реакции (мембраны тилакоидов)

   • Используют световую энергию для сбора и передачи электронов.
   • Фотолиз воды: 2 H2O → O2 + 4 H+ + 4e−
   • Синтез АТФ и NADPH (электронно-переносная цепь и фотосистемы).
   • Продукты: ATP и NADPH, высвобождается кислород.

2. Темновые реакции (цикл Кальвіна, в строме)

   • Не требуют света напрямую, но зависят от ATP и NADPH, полученных на светозависимых этапах.
   • Фиксация CO2 до органических молекул (через RuBP и фиксацию RuBisCO).
   • В конце образуется глюкоза и другие углеводы; часть вещества может превращаться в крахмал и другие полисахариды.

Значение:

• Основа пищевых цепей и источник кислорода в атмосфере.
• Участвует в углеродном цикле и аккумуляции энергии в химических связях.

Дополнительные замечания (для экзамена):

• Светозависимые реакции происходят на тилакоидных плитках; темновые — в строме.
• Основная «энергия» фотосинтеза — ATP и NADPH, полученные на светозависимых этапах.
• В природе существуют варианты фотосинтеза: C3 (самый распространённый), C4 и CAM, которые адаптированы к различным условиям освещённости и влажности.