Question

В процессе С3-фотосинтеза через пластохинон и ферредоксин прошло по 12 молей электронов.Сколько молей воды при этом подверглось фотоокислению с выделением кислорода?Сколько молей глюкозы при этом можно синтезировать, если считать, что все электроны пошли на восстановление углекислого газа в цикле Кальвина?

Answer 1

В процессе C3-фотосинтеза через пластохинон и ферредоксин прошло 12 молей электронов. Чтобы определить количество молей воды, подвергшейся фотоокислению с выделением кислорода, и количество молей глюкозы, которое можно синтезировать, нам понадобится знать реакции, происходящие в процессе фотосинтеза.

Реакции фотосинтеза:

В процессе фотосинтеза водяного типа (C3-фотосинтез) происходят следующие реакции:

1. Фотоокисление воды: 2H2O -> 4H+ + 4e- + O2

2. Фотофосфорилирование: ADP + Pi + 2H+ + 2e- -> ATP

3. Фиксация углекислого газа: CO2 + RuBP -> 2 3PGA

4. Синтез глюкозы: 2 3PGA + 2ATP + 2NADPH -> глюкоза + 2ADP + 2Pi + 2NADP+

Количество молей воды, подвергшейся фотоокислению:

Из реакции фотоокисления воды видно, что на каждую молекулу кислорода выделяется 4 молекулы протонов (H+) и 4 молекулы электронов (e-). Поскольку через пластохинон и ферредоксин прошло 12 молей электронов, значит, 12/4 = 3 моли воды подверглось фотоокислению с выделением кислорода.

Количество молей глюкозы, синтезированной в процессе фотосинтеза:

Из реакции синтеза глюкозы видно, что для синтеза одной молекулы глюкозы требуется 2 молекулы 3PGA, 2 молекулы ATP и 2 молекулы NADPH. Поскольку через пластохинон и ферредоксин прошло 12 молей электронов, значит, можно синтезировать 12/2 = 6 молей глюкозы.

Пожалуйста, обратите внимание, что эти значения основаны на предположении, что все электроны пошли на восстановление углекислого газа в цикле Кальвина.