Какие процессы включает фотосинтез и как они связаны с ассимиляцией?

Фотосинтез — это процесс, в ходе которого растения и некоторые другие организмы, такие как водоросли и цианобактерии, используют солнечную энергию для превращения углекислого газа (CO2) и воды (H2O) в органические вещества, прежде всего глюкозу (C6H12O6). Фотосинтез состоит из двух основных процессов: световой реакции и темновой реакции, которые тесно связаны с ассимиляцией.

1. Световая реакция: Этот процесс происходит в тилакоидах хлоропластов растительных клеток. В ходе световой реакции солнечная энергия поглощается пигментами хлорофилла (главным образом хлорофиллом а и б) и преобразуется в химическую энергию в виде АТФ (аденозинтрифосфата) и НАДФН (восстановленная форма никотинамидадениндинуклеотида фосфата). В результате водные молекулы расщепляются на кислород (выделяется в атмосферу) и протоны (H+), а также образуется электронный транспортный цепочки.

2. Темновая реакция (цикл Кальвина): Этот процесс происходит в стоматических органеллах растений, называемых стоматопластами. В темновой реакции используются АТФ, НАДФН и углекислый газ, полученный из внешней среды через открытия стоматы. В результате цикла Кальвина углекислый газ фиксируется в органические молекулы, прежде всего в глюкозу. Этот процесс требует большого количества АТФ и НАДФН, синтез которых осуществляется в световой реакции.

Ассимиляция — это процесс, в ходе которого растения и другие организмы превращают неорганические вещества в органические. В контексте фотосинтеза, ассимиляция происходит в темновой реакции, где углекислый газ превращается в органические соединения, такие как глюкоза. Таким образом, световая реакция предоставляет энергию и редукторные эквиваленты (НАДФН), а темновая реакция использует эту энергию и эквиваленты для синтеза органических веществ, что является формой ассимиляции.