Фотосинтез — это важный процесс, благодаря которому растения, водоросли и некоторые бактерии преобразуют солнечную энергию в химическую. Этот процесс позволяет создавать органические вещества из неорганических, и он играет ключевую роль в поддержании жизни на Земле. Давайте рассмотрим ключевые процессы, которые происходят в ходе фотосинтеза.

Фотосинтез начинается с поглощения солнечного света листьями растений. Внутри клеток листьев находятся хлоропласты, которые содержат пигмент хлорофилл. Он отвечает за поглощение света, преимущественно в синих и красных диапазонах спектра.

В процессе фотосинтеза вода (H2O),поглощаемая корнями, расщепляется на кислород (O2),протоны и электроны. Этот процесс называется фотолизом воды. Выделяющийся кислород является побочным продуктом и выбрасывается в атмосферу.

Световая энергия, поглощенная хлорофиллом, используется для возбуждения электронов. Эти электроны перемещаются по цепи переносчиков, создавая энергию в виде АТФ (аденозинтрифосфата) и НАДФН (никотинамидадениндинуклеотидфосфата),которые необходимы для дальнейших реакций.

На этом этапе происходит фиксация углекислого газа (CO2) из атмосферы. Углекислый газ соединяется с рибулозо-1,5-бисфосфатом (RuBP) и проходит через несколько превращений, в результате которых образуются углеводы, такие как глюкоза. Этот процесс не требует света и может происходить в любое время суток.

В конечном итоге, углеводы, такие как глюкоза, используются растением для получения энергии, роста и развития. Часть из них может быть сохранена в виде крахмала для использования в будущем.

Таким образом, фотосинтез состоит из двух основных этапов: световой реакции и темновой реакции (Кальвинов цикла). Эти процессы вместе обеспечивают растения необходимыми веществами и кислородом, которые важны для жизни на Земле.