Темновая фаза фотосинтеза. Хемосинтез

Темновая фаза протекает в другое время и в другом месте — в строме хлоропласта. Для ее реакций не нужна энергия света. Происходит фиксация углекислого газа, содержащегося в воздухе, причем акцептором углекислого газа является пятиуглеродный сахар рибулозобисфосфат.

Мелвин Кальвин, лауреат Нобелевской премии, показал, как происходит образование углеводов в темновую фазу фотосинтеза. Фермент РиБФ-карбоксилаза (самый распространенный в мире фермент) катализирует реакцию карбоксилирования рибулозобисфосфата с образованием 6-углеродного соединения. Затем происходит цикл реакций, в которых через ряд промежуточных продуктов происходит образование глюкозы. В этих реакциях используется энергия АТФ и НАДФ·Н₂, образованных в световую фазу, цикл этих реакций получил название " цикл Кальвина ".

6СО₂ + 24Н + АТФ ® С₆Н₁₂О₆ + 6Н₂О

Кроме глюкозы, в процессе фотосинтеза образуются другие мономеры сложных органических соединений — аминокислоты, глицерин и жирные кислоты, нуклеотиды.

Благодаря фотосинтезу, ежегодно из атмосферы поглощаются миллиарды тонн углекислого газа, выделяются миллиарды тонн кислорода, фотосинтез является основным источником образования органических веществ. Из кислорода образуется озоновый слой, защищающий живые организмы от коротковолновой ультрафиолетовой радиации.

При фотосинтезе зеленый лист использует лишь около 1% падающей на него солнечной энергии, продуктивность составляет около 1 г органического вещества на 1 м.² поверхности в час.

Кроме процесса фотосинтеза, в листьях протекает и противоположный процесс — дыхание, при котором поглощается кислород и выделяется углекислый газ. Но при фотосинтезе выделяется кислорода в 20 — 30 раз больше, чем поглощается при дыхании.

Существует группа хемоавтотрофных организмов, использующих неорганический источник углерода и энергию окисления неорганических соединений. К ним относятся: нитрифицирующие бактерии, окисляющие аммиак до нитритов и нитратов: NH₃ → NO₂^ˉ → NO₃^ˉ; полные уравнения:

2NH₃ + 3О₂ → 2НNO₂ + 2Н₂О + Энергия; 2НNO₂ + О₂ → 2НNO₃ + Энергия

Железобактерии окисляют закисное железо в окисное: Fe²⁺ → Fe³⁺ + Энергия; серобактерии окисляют сероводород до серы или до серной кислоты: Н₂S+¹/₂O₂ → S+H₂O + Энергия; H₂S+2O₂ → H₂SO₄ + Энергия. Хемосинтезирующие бактерии играют очень важную роль в биосфере, обеспечивая круговорот азота, серы.

© Закрепление. Беседа. Работа учащихся с тетрадью и кодограммой.

© Задание на дом. Изучить текст параграфа, ответить на вопросы.

Приложение 1. Кодограммы к уроку.

Поиск по сайту: