12. Фотосинтез и дыхание. Хемосинтез.

Листья растений осуществляют три важных процесса – фотосинтез, испарение воды и газообмен. В процессе Ф. из воды и CO₂ под действием солнечных лучей синтезируются органические вещества. Днем, в р-те Ф. и дыхания, растение выделяет O₂ и CO₂, а ночью – только CO₂, образующийся при дыхании. Больш. раст. способно синт. хлорофилл. Необходимая для Ф. световая энергия в известных пределах поглощается (1%) в красной области спектра. В хлоропластах вместе с хлорофиллом имеются пигменты каротин и ксантофилл. Оба этих пигмента поглощают синие и, отчасти, зеленые лучи и пропускают красные и желтые. Вып. роль экранов, защищающих хлорофилл от разруш. действия синих лучей. Процесс фотосинтеза слагается из целого ряда последовательных реакций, часть которых протекает с поглощением световой энергии, а часть – в темноте. Устойчивыми окончательными продуктами фотосинтеза являются углеводы (сахара, а затем крахмал), органические кислоты, аминокислоты, белки. Интенсивность также зависит от фазы развития растения. Применение изотопного метода анализа показало, что кислород, возвращающийся в атм. (¹⁶О) принадл. H₂O, а не CO₂, в котором преобладает другой его изотоп - ¹⁵О.

 

Световая фаза:

1. Фотолиз воды – 2H₂Oà4H⁺+O₂|;

2. Созд. разности пот. на мембране (e^- и H⁺) à эл. поле à молекула АДФ проходит через канал фермента в мембране и синт. в АТФ; 3. Образование H из (e^- и H⁺).

Темновая фаза:

1. Синтез глюкозы: 24H + 6CO₂ à(Ф) C₆H₁₂O₆ + 6H₂O;

2. Синтез крахмала из глюкозы: nC₆H₁₂O₆ à(Ф) [C₆H₁₀O₅]_n + nH₂O – реакция поликонденсации.

Σ: 6CO₂ + 6H₂O à(nv) C₆O₁₂O₆ + 6O₂|;

 

Хемосинтез — способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO2 служат реакции окисления неорганических соединений.

 

Хемотрофные организмы

 

Железобактерии окисляют двухвалентное железо до трёхвалентного.

Серобактерии окисляют сероводород до молекулярной серы или до солей серной кислоты.

Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак, образующийся в процессе гниения органических веществ, до азотистой и азотной кислот, которые, взаимодействуя с почвенными минералами, образуют нитриты и нитраты.