Автотрофная ассимиляция

Автотрофные организмы способны синтезировать органические вещества из неорганических (СО2 и Н2О). К ним относят зеленые растения и микроорганизмы. В зависимости от того, какой источник энергии используется автотрофными организмами для синтеза органических веществ, их делят на две группы: фототрофы и хемотрофы.

Фотосинтез

Зеленые растения - фототрофы. Для ассимиляции они используют энергию, выделяемую при окислении неорганических веществ. Зеленые растения имеют в хлоропластах хлорофилл. При участии хлорофилла происходит фотосинтез. Фотосинтез - процесс преобразования солнечной энергии в потенциальную энергию химических связей в органических веществах. Фотосинтез состоит из двух фаз: световой и темновой.

Световая фаза. Под действием света молекула хлорофилла, находящаяся в гранах хлоропласта, получает избыток энергии. Часть этой энергии идет на расщепление (фотолиз) молекулы воды.

H2O Э H+ + OH-

Ионы водорода присоединяют к себе электрон, превращаются в свободный атом водорода.

Н+ + е Н

44

Водород Н идет на восстановление переносчика НАДФ+ (никотинамидадениндинуклеотид фосфат).

НАДФ+ + Н НАДФ · Н

НАДФ · Н переходит в строму хлоропласта, где участвует в синтезе углеводов.

Ионы ОН-, отдав электрон, превращаются в свободные радикалы, которые взаимодействуют друг с другом, образуют воду и свободный кислород.

4 ОН- O2 + 2Н2O

Другая часть энергии используется для синтеза АТФ из АДФ.

АДФ + Ф АТФ

В световую фазу фотосинтеза образуются: 1) богатое энергетическими связями вещество - АТФ; 2) свободный кислород - О2; 3) происходит присоединение Н (водорода) к переносчику, образуется НАДФ · Н.

Реакции световой фазы идут без участия ферментов.

Темновая фаза. В темновой фазе происходит связывание СО2. В реакциях темновой фазы участвуют молекулы АТФ и атомы водорода, образовавшиеся в процессе фотолиза и связанные с молекулами-переносчиками. Реакции этой фазы происходят в строме хлоропластов при участии ферментов.

6СО2 + 24Н С6Н12О6 + 6Н2О

Полученные в результате темновой фазы фотосинтеза молекулы моносахарида - глюкозы через ряд ферментативных реакций превращаются в полисахариды. Так энергия солнечного света преобразуется в энергию химических связей сложных органических веществ.

45

Суммарная реакция фотосинтеза:

6CO2 + 6H2O Э C6H12O6 + 6O2

В результате фотосинтеза образуются органические вещества и кислород атмосферы.

46



Купить BlueTooth гарнитуру

Яндекс цитирования Rambler's Top100
Tikva.Ru © 2006. All Rights Reserved