Question

Как у эукариот возник фотосинтез

Answer 1

2.4 миллиарда лет назад в атмосфере Земли стремительно возросла концентрация кислорода. Начиная с этого времени все виды живых существ вынуждены были либо вымереть, либо приспособиться к этому ядовитому веществу, вырабатываемому фотосинтезтирующими цианобактериями. Сейчас странно думать, что этот животворный газ когда-то начинал как опасный отравитель окружающей среды.

А как и когда способность вырабатывать кислород используя солнечный свет появилась у эукариотов – живых существ, клетки которых имеют ядра и к которым относятся все многоклеточные организмы, включая и нас с вами? Ведь освоение фотосинтеза эукариотами в процессе эндосимбиоза явилось одним из фундаментальнейших шагов в эволюции нашей планеты.

Этот решающий шаг был сделан 1.6 миллиарда лет назад, когда одноклеточные простейшие эукариоты смогли захватить и удерживать внутри своей клетки ранее свободно живущих цианобактерий. Именно этот процесс, названный эндосимбиозом (внутренним симбиозом), привел к образованию в ядерной клетке пластид – органелл, в которых и происходит фотосинтез.

Answer 2

Фотосинтез возник у эукариот благодаря эволюционному процессу, который привел к появлению хлоропластов в их клетках. Хлоропласты являются органеллами, специализированными для фотосинтеза, и содержат пигмент хлорофилл, который играет ключевую роль в процессе преобразования солнечной энергии в химическую энергию.

Эволюция фотосинтеза у эукариот

Фотосинтез у эукариот развился благодаря эндосимбиотическому событию, когда одна клетка поглотила другую, но вместо пищеварения, две клетки начали сотрудничать и образовали симбиотическую связь. В результате этого события, эукариотическая клетка приобрела хлоропласты, которые являются производителями питательных веществ для клетки.

Эндосимбиотическая теория

Эндосимбиотическая теория объясняет происхождение хлоропластов у эукариот. Согласно этой теории, хлоропласты произошли от протобактерий, которые были поглощены примитивными эукариотическими клетками. В результате этого события, протобактерии стали жить внутри эукариотических клеток в симбиотической связи. С течением времени, эти протобактерии эволюционировали в хлоропласты и стали способными к фотосинтезу.

Роль хлорофилла в фотосинтезе

Хлорофилл является основным пигментом, необходимым для фотосинтеза. Он находится в хлоропластах и поглощает энергию света. Энергия света используется для преобразования углекислого газа и воды в органические соединения и кислород. Процесс фотосинтеза можно представить следующим образом:

1. Поглощение света: Хлорофилл поглощает энергию света, особенно в диапазоне видимого света.

2. Фотохимический реакция: Энергия света используется для разделения молекулы воды на кислород и водород. Этот процесс называется фотоокислением.

3. Фиксация углекислого газа: Кислород, полученный в результате фотоокисления, выделяется в атмосферу, а водород используется для фиксации углекислого газа. Углекислый газ превращается в органические соединения, такие как глюкоза, в процессе, известном как фиксация углерода.

4. Продукты фотосинтеза: В результате фотосинтеза образуются органические соединения, такие как глюкоза, которые служат источником энергии для клетки. Кислород, выделяемый в процессе фотосинтеза, является побочным продуктом и выделяется в атмосферу.

Заключение

Фотосинтез у эукариот возник благодаря эндосимбиотическому событию, когда эукариотическая клетка поглотила протобактерии, которые стали хлоропластами. Хлорофилл, содержащийся в хлоропластах, играет ключевую роль в преобразовании солнечной энергии в химическую энергию. Фотосинтез является важным процессом для жизни на Земле, так как он обеспечивает производство кислорода и органических соединений, необходимых для поддержания жизни.