35. Загальна характеристика фотосинтезу

Фотосинтез – це процес утворення рослинними організмами органічних речовин з неорганічних за допомогою енергії сонячного світла, яка починається хлорофілом.

Вперше детально процес фотосинтезу описав російський вчений Темірязєв.

Винахідними речовинами є вода та вуглекислий газ. Джерелом молекулярного кисню є вода, а вуглеводів – вуглекислий газ.

Фотосинтез умовно поділяють на швидку фазу – світлову і повільну – темнову.

Вперше – це виявив 1905 р. англійський вчений Блекман, а біохімічні докази 1937 р. англійський вчений Хілл.

36. Світлова фаза фотосинтезу

Світлова фаза розпочинається з моменту поглинання квантів світла молекулою хлорофілу. Про цьому атоми Магнію в молекулі хлорофілу переходять на більш високий енергетичний рівень, нагромаджуючи потенціальну енергію. Частина цих електронів відразу ж повертається на своє місце та енергія, що виділяється при цьому вивільнюється у вигляді теплоти.

Реакція світлової фази відбувається у виростах внутрішньої мембрани хлоропластів-телахоїдах.

Світлову фазу подоліють на 3 етапи:

1)перетворення енергії електронів на енергію АТФ.

2)фотоліз води.

Катіони водню приєднуються електрони з високим енергетичним рівнем перетворюються на атомарний водень, який використовують в наступних реакціях гідролізу, а аніони гідроксильної групи взаємодіють між собою і утворюють воду, молекулярний кисень і вільні електрони.

3)відновлення універсально біологічного переносника водню НАДФ.

НАДФ – нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат – це сполука за будоволю близька до вітамінів групи D.

Таким чином в результаті світлової фази утворюється АТФ і НАДФ*Н, які будуть використані в темновій фазі, а також в атмосферу виділяється молекулярний кисень.

37. Темнова фаза фотосинтезу

Темнова фаза – це ряд послідовних реакцій, що супроводжуються поглинанням вуглекислого газу і утворенням вуглеводів.

Темнову фазу, ще називають «цикл Кальвіна» - це сім послідовних ферментативних реакцій з використанням енергії АТФ і НАДФ*Н, в результаті чого утворюється 6-ти вуглецева молекула глюкози.

Підсумкове рівняння фотосинтезу:

38. Планетарне значення фотосинтезу

Завдяки фотосинтезу на Землі щорічно утворюється 850 млрд. тон органічних речовин і виділяється близько 200 млрд. тон вільного кисню.

Фотосинтез підтримує баланс газів в атмосфері необхідний для життя на Землі; перешкоджає збільшенню кконцентрації вуглекислого газу і надмірному нагрівання Землі (парниковому ефекті) виділення кисню в процесі фотосинтезу сприяло формуванню озонового екрану, який захищає все живе від згубних ультрафіолетових променів.

За своє життя людина споживає приблизно 4,5 тони їжі, більша частина її рослинного походження.

Внаслідок фотосинтезу рослини утворюють БАР:

1)фітонциди – хвойні рослини

2)алканоїди – отруйні

3)глікозиди – хвороби серця

Сучасна фармацевтична промисловість 25% ліків добуває із рослинної сировини.

Космічна роль зелених рослин (сформував Тімірязєв). Сприймаючи сонячні промені і перетворюючи їх енергію в енергію органічних речовин зелені рослини забезпечують збереження та розвиток життя на Землі. Вони утворюють майже всю органічну речовину і є основою живлення гетеротрофних організмів. Весь кисень атмосфери має фотосинтетичне походження. Зелені рослини є ніби посередниками між сонцем і життям на Землі. Хлорофіл називають зеленою кров’ю планети. Природній фотосинтез – це повільний та малоефективний процес так, як зелені рослини використовують всього 1% сонячного світла.