Особливості темновой фази
Фотосинтез ділиться на дві фази: світлова та темновая. Про першу ви можете прочитати тут. А ось темновую фазу фотосинтезу ми розглянемо зараз. Її особливостями є:
- відбувається без участі сонячного світла;
- рослина не утворює кисень, а дихає, виділяючи вуглекислий газ;
- у прокаріот реакції відбуваються в цитоплазмі, у еукаріот - в стромі хлоропластів.
Що відбувається
У темновой фазі фотосинтезу та енергія, яку рослина накопичило за світловий день, витрачається на синтез необхідних йому органічних речовин.
Весь процес зводиться до того, що з вуглекислого газу синтезується глюкоза. Тобто зі структури з одним атомом вуглецю створюється шестіуглеродних молекула.
На самому початку процесу вуглекислота з повітря (яка, до речі, дуже нестійка і постійно норовить розпастися на вуглекислий газ і воду) з'єднується з пятиуглеродного органічною речовиною.
Вийшло шестіуглеродних з'єднання дуже нетривке, воно легко розпадається на дві молекули, в кожній з яких по три атома вуглецю - фосфогліцеріновая кислота (ФГК).
За участю енергії АТФ і протонів від НАДФ-Н з трехуглеродной молекули ФГК синтезується одна глюкоза і п'ятивуглецевий цукор, який включається в цикл і пов'язує чергову молекулу вуглекислого газу.
Цей ланцюжок реакцій була названа циклом Кальвіна. Мелвін Елліс Калвін в своїх експериментах метил вуглець в складі вуглекислого газу і простежував весь процес його засвоєння в темновой фазі фотосинтезу. За свої дослідження і відкриття він отримав Ноелевскую премію з хімії.
В цикл Кальвіна залучаються:
- АТФ - ця молекула дає енергію, необхідну для реакцій;
- НАДФ-Н - є джерелом вільних протонів Н +.
Для створення однієї молекули глюкози необхідно шість циклів і шість молекул вуглекислого газу, 18 молекул АТФ, 12 НАДФ-Н і 24 протона. Глюкоза необхідна рослинам як резерв поживних речовин, вона є мономером крохмалю.
Важливо пам'ятати, що рослини не тільки виділяють кисень, а й теж можуть дихати з виділенням вуглекислого газу. Тому небажано розводити в маленькій квартирі багато рослин з великим листям. Вночі, коли настане темновая фаза фотосинтезу, вони почнуть постачати ваш повітря вуглекислим газом, що може привести до поганого самопочуття і головного болю.