Question

3. Как связаны между собой световая и темновая фаза фотосинтеза?

Answer 1

В процессе фотосинтеза различают световую и темновую фазы. При освещении растений энергия света преобразуется в энергию химических связей АТФ и НАДФ*Н. Энергия этих соединений легко освобождается и используется внутри клетки растения для разных целей, в первую очередь для синтеза глюкозы и иных органических соединений. Без освещения солнечным или искусственным светом, в спектре которого есть красные и синие лучи, синтез АТФ и НАДФ*Н в клетке растения не происходит. Поэтому такую начальную стадию фотосинтеза называют световой фазой.

Однако, когда в растительной клетке уже накопились АТФ и НАДФ*Н, синтез глюкозы может происходить и в темноте, без участия света. Для этих биохимических реакций освещение не нужно, поскольку они уже обеспечены энергией света, запасенной в биологических «аккумуляторах» . Эту стадию фотосинтеза называют темновой фазой.

Все реакции фотосинтеза происходят в хлоропластах - утолщенных овальных или круглых образованиях, расположенных в цитоплазме растительной клетки (кратко о хлоропластах уже говорилось в § [Узел не найден]) . В каждой клетке находится 40-50 хлоропластов. Хлоропласты ограничены снаружи двойной мембраной, а внутри их размещаются тонкие плоские мешочки - тилакоиды, также ограниченные мембранами. В тилакоидах находятся хлорофилл, переносчики электронов и все ферменты, участвующие в световой фазе фотосинтеза, а также АДФ, АТФ, НАДФ+ и НАДФ*Н. Десятки тилакоидов плотно уложены в стопки, которые называют гранами. Во внутреннем пространстве между гранами - в строме хлоропластов - размещаются ферменты, участвующие в восстановлении СО2 до глюкозы за счет энергии продуктов световой фазы фотосинтеза - АТФ и НАДФ*Н. Следовательно, в строме происходят реакции темновой фазы фотосинтеза, тесно связанные со световой фазой, которая развертывается в тилакоидах. Световая и темновая фазы фотосинтеза схематически изображены на рисунке 18.

Хлоропласты имеют свой собственный генетический аппарат - молекулы ДНК и автономно воспроизводятся внутри клеток. Полагают, что более 1,5 млрд лет назад они были свободными микроорганизмами, которые стали симбионтами клеток растений

Answer 2

Световая и темновая фазы фотосинтеза являются двумя основными этапами процесса, которые тесно связаны между собой.

Световая фаза фотосинтеза происходит в хлоропластах растительных клеток. Во время этой фазы свет энергии поглощается пигментами хлорофилла, которые находятся в тилакоидах хлоропластов. Энергия света используется для превращения воды и углекислого газа в молекулярный кислород и энергоричные молекулы АТФ и НАДФН. Эти энергоричные молекулы затем используются в темновой фазе фотосинтеза.

Темновая фаза фотосинтеза происходит в стоматальных клетках, которые находятся внутри листа растения. Во время этой фазы молекулы АТФ и НАДФН, полученные в результате световой фазы, используются для превращения углекислого газа в органические соединения, такие как глюкоза. Этот процесс называется фиксацией углерода. Глюкоза, полученная в результате темновой фазы, может быть использована растением для синтеза других необходимых органических веществ, таких как крахмал, целлюлоза и белки.

Таким образом, световая фаза фотосинтеза обеспечивает энергию для темновой фазы, а темновая фаза использует эту энергию для превращения углекислого газа в органические соединения. Оба этапа необходимы для обеспечения растений энергией и органическими веществами, необходимыми для их роста и развития.