Какие процессы включает темновая стадия фотосинтеза?

Темновая стадия фотосинтеза, также известная как цикл Кальвина или фиксация углекислого газа, является второй стадией фотосинтеза. Она следует за световой стадией, которая происходит в хлоропластах растительных клеток. Темновая стадия происходит в стоматальных клетках хлоропластов и включает следующие процессы:

1. Фиксация углекислого газа: На этом этапе молекулы углекислого газа (CO2) связываются с молекулами рибулозо-1,5-бисфосфата (RuBP) с помощью ферментов, таких как рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилаза/оксигеназа (RuBisCO). Это приводит к образованию шестиуглеродных молекул, которые затем разлагаются на две молекулы глицеральдегида-3-фосфата (G3P).

2. Редукция глицеральдегида-3-фосфата: Молекулы G3P, полученные в результате фиксации углекислого газа, проходят серию химических реакций, известных как цикл Кальвина. В этом цикле G3P превращается обратно в RuBP с помощью энергии, полученной во время световой стадии. Некоторая часть G3P может быть использована для синтеза углеводов, таких как глюкоза, в то время как остальная часть продолжает цикл, чтобы обеспечить постоянное обновление RuBP.

3. Регенерация рибулозо-1,5-бисфосфата: Одна из основных целей темновой стадии фотосинтеза — обновление RuBP, которое необходимо для продолжения фиксации углекислого газа. Через ряд реакций и регенерационных шагов G3P превращается обратно в RuBP, чтобы цикл мог повторяться.

Темновая стадия фотосинтеза является энергозатратной и требует энергии, полученной во время световой стадии, а также ферментов и других молекул, чтобы обеспечить перенос электронов и химические реакции. Она играет важную роль в преобразовании углекислого газа в органические соединения, такие как углеводы, и является основой для синтеза питательных веществ в растениях.