Давайте рассмотрим механизм фотосинтеза. В хлоропластах этот процесс начинается на тилакоидной мембране гран, на которой находится хлорофилл. Под действием солнечного света электроны в молекулах хлорофилла приходят в возбужденное состояние. Часть из них покидают свою орбиту и с помощью молекул-переносчиков переносятся на наружную сторону внутренней мембраны. Здесь электроны создают отрицательный заряд.
На световой фазе под действием света происходит фотолиз воды.
H2O → OH- + H+
Протоны, отделившиеся от молекул воды, внутри тилакоидной мембраны создают положительный заряд. А гидроксильные ионы отдают свои электроны и превращаются в радикалы:
OH- - e → OH°
Радикалы не могут оставаться свободными, объединившись образуют побочный продукт воды и фотосинтеза - кислород.
Часть кислорода используется клеткой на процесс дыхания, а другая часть выделяется в окружающую среду.
4OH→2H2O+O2
Электроны хлорофилла и протоны молекул воды создают разность потенциалов по обе стороны внутренней мембраны. При достижении разности потенциалов величины 200 мВ (милливольт) открываются протонные каналы молекул фермента АТФ-синтетаза, встроенных в тилакоидную мембрану. При прохождения протонов через эти каналы создается высокий уровень энергии. Благодаря этому, АДФ (аденозиндифосфорные ) и ортофосфорные (H3P04) кислоты соединяясь, образуют АТФ.
Таким образом, на световой фазе происходит:
Образовавшиеся АТФ и атом водорода принимают участие в синтезе глюкозы темновой фазе. Водород транспортируется благодаря НАДФ + (никотинамидадениндинуклеотидфосфат):
H++ NADF+ +2e- → NADF • H
ДВ строме хлоропласта содержится пятиуглеродный моносахарид пентоза. Во время фотосинтеза происходят превращения по следующей схеме:
Проведя исследование разъясните схему.
C5 → C6 → 2C3 → C6 → C6H12O6