Какие процессы происходят в темновую фазу фотосинтеза? где в хлоропластах они осуществляются?

Медведева Ирина Николаевна

Кандидат биологических наук

Проверено учителем

Темновая фаза фотосинтеза (цикл Кальвина) представляет собой совокупность биохимических реакций, в ходе которых происходит восстановление углекислого газа до глюкозы с использованием энергии, накопленной в световую фазу. Локализация процесса Все реакции темновой фазы протекают в строме хлоропласта — вязкой бесцветной среде, заполняющей пространство между тилакоидами и внутренней мембраной. В отличие от световой фазы, для этих процессов наличие света не является обязательным условием, однако они напрямую зависят от продуктов светового этапа (АТФ и НАДФ·Н). Основные этапы цикла Кальвина Процесс можно разделить на три ключевые стадии: 1. Фиксация углерода (Карбоксилирование)

  • Углекислый газ ( CO2cap C cap O sub 2) из атмосферы соединяется с пятиуглеродным сахаром — рибулозо-1,5-бисфосфатом (РиБФ). Реакцию катализирует фермент Рибиско (самый распространенный белок на планете). В результате образуется неустойчивое шестиуглеродное соединение, которое мгновенно распадается на две молекулы 3-фосфоглицериновой кислоты (ФГК).

2. Фаза восстановления

  • Молекулы ФГК подвергаются фосфорилированию (за счет АТФ) и восстановлению (за счет НАДФ·Н), полученных в световую фазу.
  • Образуется трехцепочечный сахар — триозофосфат (ТФ) или фосфоглицериновый альдегид (ФГА).
  • Часть этих молекул покидает цикл и идет на синтез глюкозы, аминокислот и липидов.

3. Регенерация акцептора

  • Оставшиеся молекулы триозофосфата в ходе серии сложных превращений перестраиваются обратно в пятиуглеродный рибулозо-1,5-бисфосфат.
  • На этот процесс также затрачивается энергия АТФ. Регенерация необходима для того, чтобы цикл мог повториться снова при поступлении новых порций CO2cap C cap O sub 2.

Итоговое уравнение и продукты Суммарно для синтеза одной молекулы глюкозы ( C6H12O6cap C sub 6 cap H sub 12 cap O sub 6) требуется:

  • 6 молекул CO2cap C cap O sub 2 18 молекул АТФ 12 молекул НАДФ·Н
Исходные вещества Конечные продукты
Углекислый газ ( CO2cap C cap O sub 2)Глюкоза (и другие органические вещества)
АТФ (энергия)АДФ + Фосфат (возвращаются в световую фазу)
НАДФ·Н (водород)НАДФ+ (возвращается в световую фазу)

Значение темновой фазы В ходе этих процессов энергия солнечного света, преобразованная в химическую энергию АТФ, окончательно «консервируется» в стабильных связях органических веществ. Именно на этом этапе создается первичная биомасса, которая служит основой питания для всех гетеротрофных организмов на Земле. Я могу составить для вас сравнительную таблицу световой и темновой фаз, чтобы наглядно сопоставить их условия и результаты.

Форма ответа

Ваш аватар