4.Фотосинтездің қараңғы сатысы

Фотосинтездің қараңғы сатысында – фотосинтездің жарық сатысында синтезделген НАДФН және АТФ молекулалары қараңғылық жағдайда да жүзеге асатын –көмірқышқыл газының көмірсуларға айналу реакцияларында пайдаланады. Өсімдіктер физиологиясының қазіргі кездегі жетістіктеріне сәйкес фотосинтездің қараңғы сатысындағы реакциялары үш бағытта жүреді. Олардың ішіндегі негізгісі – көмірқышқыл газының тотықсызданып, көмірсуларға айналу реакциялары болып есептеледі. Осы реакциялардың неден басталып немен аяқталатындығын, яғни бірізділігін жете зерттеп, қалыптастырған Америка ғалымы Мельвин Кальвин болатын.

5. Фотосинтез, өсімдіктің өсуі мен өнімділігі

Органикалық әлемдегі тіршіліктің толып жатқан түрлері кездеседі. Бірақ, тіршіліктің барлық түрлеріне ортақ бір белгісі болады. Тіршілік әрекеттерінің жиынтығы - өсу, қимыл-қозғалыс, химиялық өзгерсітердің барлығы органикалық қосындылардағы химиялық энергияны пайдалануға негізделген. Фотосинтез, күнінің электромагниттік энергиясының атмосферадағы көміртегі қос тотығының өсімдікте тотықсыздануынан пайда болған органикалық заттардың химиялық энергиясына айналуы. Басқаша айтқанда, бұл қарапайым анорганикалық заттардың (СО₂, Н₂О) өсімдік органдарында күн сәулесінің әсерімен органикалық косындыларға айналу процесі. Жарык (hv)

6С0₂ + 6Н₂0 С₆Н₁₂0₆ + 60_2. Жер жүзіндегі тіршіліктің барлық түрлері фотосинтез процесіне байланысты. Тіршілік ететін өсімдіктерде күн энергиясын пайдаланып, көмірқышқыл газын тотықсыздандыруы, яғни фотосинтез нәтижесінде жылына 175 млрд. т СО₂, байланысқан күйге немесе органикалық заттарға айналады. Тіршілік үшін қажетті белок, май, липид, витамин, фермент, хлорофилл және т.б. органикалық заттардың құрамына азот, фос­фор, күкірт, темір, мыс, мырыш, қола және т.б. элементтер енеді. Бұл элементтер өсімдіктерге топырақтан енеді. Әртүрлі элементтердің тотыққан иондары өсімдік бойына енгенде тікелей немесе жанама жолмен күн сәулесінің энергиясын пайдалану арқылы тотықсызданады. Фотосинтезге қабілетсізгетеротрофты бактериялар және саңырауқұлактар азот және күкүрттің тотыққан иондарын фотосинтез нәтижесінде пайда болған органикалык заттардың химиялық энергиясын пайдалану арқылы тотықсыздандырады. Өсімдіктердің элементтік құрамында 1 — 2 % азот, 0,20 - 0,25% фосфор, 0,25 — 0,50% кукірт жэне 45% көміртегі болады. Әр түрлі элементтер: азот, фосфор мен кукірт, органикалык заттардың құрамына еніп, олардың минералдану нәтижесінде қайтадан өсімдіктердің келесі қоректену циклдеріне пайдаланылады. Яғни, фотосинтез процесінің арқасында топырақтағы минералдық элементтердің табиғи айналымы да жүзеге асады. Көмірқышқыл газының органикалық заттарға айналуы жер бетіндегі организмдердің екі тобы арқылы жүзеге асады: 1) жоғары сатыдағы жасыл осімдіктер; 2) томен сатыдағы фотосинтезге кабілетті авторофты бактериялар, балдырлар. Екінші топтағылардың ішінде көмірқышқыл газын тотықсыздандыруға тек күн сәулесін ғана пайдаланатындар және әртүрлі анорганикалык және органикалық қосындылардың тотығуынан бөлінген энергияны пайдаланатындар (хемосинтездеуші) да кездеседі. Сонымен органикалык, заттардың автотрофты синтезделужолдарына - фотосинтез, бактериялық фотосинтезжәне хемосинтез процестері жатады. Тірі организмдердің жарықтық электромагнитті энергиясынпайдалану арқылы органикалық заттарды синтездеу қабілеттілігінің ең жетілген әлпеті жасыл өсімдіктердегі фотосинтез болып есептеледі.