Faza întunecată a fotosintezei

Oxigenul este cea mai importantă componentă a existenței întregii vieți pe Pământ. În mod surprinzător, acest element de pe planeta noastră, deși concentrația sa în aer, conform unor cercetători, scade în mod inexorabil, este un stoc de rezervă. Chiar mai izbitoare este faptul că este sintetizat din resurse mai mult decât accesibile - apa, lumina soarelui și dioxidul de carbon. Și efectuează acest proces minunat al plantei.

Desigur, vorbim despre fotosinteza - o creație uimitoare a naturii. În ciuda faptului că oamenii de știință au studiat temeinic această problemă, este imposibil să repetăm ​​etapele de fotosinteză în laborator până în prezent.

Acest proces este de obicei împărțit în două etape:

• Faza ușoară a fotosintezei.
• Faza întunecată a fotosintezei.

Din numele lor, este clar că prima parte a procesului se desfășoară în lumina, adică cu participarea raselor solare. Ea apare numai în frunzele verzi ale plantelor, deoarece acestea conțin cloroplaste - elemente speciale in membranele care sinteza ATP - molecule în care este stocat energie.

Atunci când fotoni de soare luminează frunzele plantelor care conțin clorofilă, energia soarelui se transformă în molecule de energie ale ATP, deja menționate mai sus. Mai mult decât atât, datorită eliminării a doi atomi de hidrogen din moleculele de apă (care are loc, de asemenea, prin utilizarea luminii solare) format molecula NADPH. Moleculele de apă descompuse, lipsite de doi atomi de hidrogen, rămân cu oxigen liber, care intră în atmosferă. Astfel, produsele fotosintezei în faza ușoară sunt:

• oxigen;
• molecula energetică a ATP;
• hidrogen atomic NADP H2.

Este curios că formarea oxigenului în acest proces nu este deloc scopul final. Mai degrabă, este un efect secundar. Apoi, există o fază întunecată de fotosinteză sau chemosinteză, în care produsele primei faze sunt direct implicate. Să o analizăm mai detaliat.

Într-adevăr, scopul procesului nu este formarea oxigenului. Faza întunecată a fotosintezei are loc într-o altă parte a frunzei - în stratul cloroplastelor sale. Până la sfârșitul centralei faza de lumină gestionează stocul cantitate impresionantă de molecule de energie - ATP și ANPH H2 parte, prin urmare, lumina nu mai este necesară. Este cu ajutorul acestor molecule sinteza elementelor organice. Este logic faptul că sarcina moleculei de energie ATP este furnizarea de energie pentru procesele de sinteză, în timp ce rolul NADPH este reducerea.

La începutul acestei faze, molecula de reductant este oxidat, datorită căruia dispar doi atomi de hidrogen, ceea ce dă la ieșire o moleculă NADP pură. În același timp, ATP renunță la restul acidului fosforic, transformându-se în ADP. Aceste două procese apar în matricea foii. Moleculele noi obținute se întorc la marginile frunzelor, ceea ce face posibilă repetarea întregului proces al fazei ușoare. Cu toate acestea, aceasta nu este cheia procesul de fotosinteză, am indicat doar ciclicitatea și secvența de operațiuni care au loc în frunze.

Produsul final al acestei faze este glucoza, un compus organic atribuit zaharurilor simple. Melvin Calvin a fost primul care a descris în detaliu sinteza acestei molecule. Sa constatat că ambele molecule, considerate în cadrul fazei ușoare, a energiei și a reducătorului, participă la procesele de sinteză. În plus, 6 molecule de dioxid de carbon (CO2), 24 de atomi de hidrogen, 6 molecule de apă sunt elemente importante pentru formarea de zaharuri simple:

6CO2 + 24H + ATP C6H12O6 + 6H2O.

Faza întunecată a fotosintezei plantelor este importantă deoarece, în plus față de glucoză în această perioadă produce o varietate de aminoacizi, nucleotide, acizi grași și glicerol.