Фотосинтез
Он присущ всем зеленым растениям, циано- и некоторым другим бактериям. Роль фотосинтезирующих организмов в природе определяющая: будучи «производителями» органических веществ из неорганических, они обеспечивают все другие организмы «строительным материалом» и энергией, а также необходимым для дыхания кислородом (рис. 1).
Рис. 1. Фотосинтез: общая схема
Фотосинтез происходит в хлоропластах растительных клеток (или в тилакоидах у прокариот). Как уже было сказано выше, в хлоропластах находится пигмент зеленого цвета — хлорофилл. Он имеет главное значение в процессах преобразования световой энергии в энергию химических связей.
Процесс фотосинтеза слагается из двух последовательных этапов, фаз - световой и темновой:
На первом этапе (световая фаза) за счет хлорофилла энергия солнечного света обеспечивает расщепление молекулы воды (фотолиз воды) с образованием водорода [H2] и свободного кислорода О2, который выделяется в атмосферу, а также запасается энергия (в процессе синтеза молекул АТФ), которая используется клеткой в темновой фазе фотосинтеза.
На втором этапе (темновая фаза, поскольку в данном случае свет не нужен) при использовании продуктов световой фазы [H2] и АТФ, а также поглощаемого из атмосферы углекислого газа СО2 синтезируется углевод (глюкоза). Синтез глюкозы происходит в результате сложного, многоступенчатого процесса.
Таким образом, фотосинтез включает процесс преобразования световой энергии в энергию химических связей (синтез АТФ) — световая фаза — и процесс превращения веществ, завершающийся образованием глюкозы, - темновая фаза.