Проследите путь водорода в световой и темновой стадиях фотосинтеза от момента его образования

bystudin | 29 сентября, 2023 | Биология

Проследите путь водорода в световой и темновой стадиях фотосинтеза от момента его образования до синтеза глюкозы.

Путь водорода в фотосинтезе имеет световую и темновую стадии. Давайте рассмотрим каждую стадию и проследим путь водорода от его образования до синтеза глюкозы:

Световая стадия фотосинтеза:

Фотофосфорилирование: В световой стадии фотосинтеза, вода (H2O) поглощает энергию света через пигменты хлорофилла в фотосинтетической мембране тилакоидов. В результате этого процесса происходит разделение молекулы воды на молекулярный кислород (O2), протоны (H+), и электроны (e-).
Циклическое и нециклическое фотофосфорилирование: В нециклическом фотофосфорилировании, электроны, полученные от воды, передаются по электронному транспортному цепочке в тилакоидной мембране, включая белки цитохромов и ферредоксин. По пути электроны потеряют энергию, которая используется для создания градиента протонов через мембрану.
АТФ-синтаза: Градиент протонов, созданный в результате фотофосфорилирования, приводит к прохождению протонов через АТФ-синтазу, фермент, который приводит к синтезу аденозинтрифосфата (АТФ), основного энергетического носителя в клетках.

Темновая стадия фотосинтеза (цикл Кальвина):

Фиксация углекислого газа: В рамках цикла Кальвина (темновой стадии фотосинтеза) молекулы углекислого газа (CO2) фиксируются и присоединяются к молекуле рибулозо-1,5-бисфосфата (RuBP) с помощью фермента Рубиско.
Синтез глюкозы: Рибулозо-1,5-бисфосфат (RuBP) превращается в глицеральдегид-3-фосфат (G3P) в результате серии реакций, которые включают участие НАДФН (полученного в световой стадии) и АТФ. Затем, некоторая часть G3P используется для синтеза глюкозы и других органических соединений, в то время как остальная часть G3P возвращается в цикл Кальвина для регенерации RuBP.

Таким образом, водород, полученный в результате разделения молекулы воды в световой стадии, играет важную роль в процессе фотосинтеза. Протоны (H+) из воды используются для создания градиента протонов, который приводит к синтезу АТФ, а электроны (e-) передаются по электронному транспортному цепочке, участвуя в фиксации углекислого газа и синтезе глюкозы в темновой стадии фотосинтеза.