Вопрос №11821
 
 
 
 
Категории

 

Какая формула фотосинтеза?

Елена · почти 8 лет назад · 2 ответа
 

Хороший вопрос Ф топку
15
1
Ответы
Ответ выбран голосованием
parpus · почти 8 лет назад

С биологической точки зрения:
6СО2 + 6Н20 =С6Н1206 + 602
Из этой формулы следует, что при фотосинтезе неизбежно вырабатывается вода, которую растение вынуждено терять. Что интересно, как исследовал Тимирязев, растения выработали различные механизмы для противостояния неизбежным в процессе фотосинтеза потерям воды (поворот листьев у эвкалиптов, закрывание устьиц, сброс листьев в жару и т.д.), но всё-таки полностью противостоять этому не могут (иначе как в ущерб самому процессу фотосинтеза, что и происходит при сбрасывании листвы у тропических растений в жару).
С химической точки зрения процесс фотосинтеза включает запасание части энергии солнечного света в виде потенциальной, или "связанной", энергии пищи. Поскольку при этом происходят окислительно-восстановительные реакции и поскольку в природе встречается два типа фотосинтеза, обобщенное уравнение можно записать следующим образом:
Свет
СО + 2Н А ------------ (СН О) + Н О + 2А
окисление описывается формулой
2Н А -------------- 4А + 2А,
а восстановление - формулой
4Н + СО ------------ (СН О) + Н О.
У зеленых растений (водорослей, высших растений)
А - это кислород; вода окисляется с высвобождением газообразного кислорода, а двуокись углерода восстанавливается до углеводов (СН О) с высвобождением воды. При бактериальном фотосинтезе Н А ("восстановитель") - не вода, а неорганическое сернистое соединение, например сероводород (Н S), как у зеленых и пурпурных серобактерий (Chlorobacteriaceae и Thiorhodaceae), либо органическое вещество, как у пурпурных и коричневых несерных бактерий (Athiorhodaceae). Поэтому при бактериальном фотосинтезе кислород не выделяется.

 
 
 
efelo · почти 7 лет назад

Зелёные растения - основа жизни на планете. Это существа, которые одни из первых научились сохранять энергию солнца с помощью синтеза сложных молекул из имеющихся простых (вода, углекислота). Они превращают энергию, падающую на них в форме солнечного света, в энергию, запасенную в углеводах.
"Суммарное уравнение фотосинтеза выглядит так:

вода + углекислый газ + свет → углеводы + кислород

Растения поглощают углекислый газ, образовавшийся при дыхании, и выделяют кислород — продукт жизнедеятельности растений. К тому же, фотосинтез играет важнейшую роль в круговороте углерода в природе.
...Фотосинтез начинается с того, что излучаемые солнцем фотоны попадают в особые пигментные молекулы, находящиеся в листе, — молекулы хлорофилла. Хлорофилл содержится в клетках листа, в мембранах клеточных органелл хлоропластов (именно они придают листу зеленую окраску). Процесс улавливания энергии состоит из двух этапов и осуществляется в раздельных кластерах молекул — эти кластеры принято называть Фотосистемой I и Фотосистемой II. Номера кластеров отражают порядок, в котором эти процессы были открыты, и это одна из забавных научных странностей, поскольку в листе сначала происходят реакции в Фотосистеме II, и лишь затем — в Фотосистеме I.

Когда фотон сталкивается с 250-400 молекулами Фотосистемы II, энергия скачкообразно возрастает и передается на молекулу хлорофилла. В этот момент происходят две химические реакции: молекула хлорофилла теряет два электрона (которые принимает другая молекула, называемая акцептором электронов) и расщепляется молекула воды. Электроны двух атомов водорода, входивших в молекулу воды, возмещают два потерянных хлорофиллом электрона.

После этого высокоэнергетический («быстрый») электрон перекидывают друг другу, как горячую картофелину, собранные в цепочку молекулярные переносчики. При этом часть энергии идет на образование молекулы аденозинтрифосфата (АТФ), одного из основных переносчиков энергии в клетке (см. Биологические молекулы). Тем временем немного другая молекула хлорофилла Фотосистемы I поглощает энергию фотона и отдает электрон другой молекуле-акцептору. Этот электрон замещается в хлорофилле электроном, прибывшим по цепи переносчиков из Фотосистемы II. Энергия электрона из Фотосистемы I и ионы водорода, образовавшиеся ранее при расщеплении молекулы воды, идут на образование НАДФ-Н, другой молекулы-переносчика.

В результате процесса улавливания света энергия двух фотонов запасается в молекулах, используемых клеткой для осуществления реакций, и дополнительно образуется одна молекула кислорода. (Отмечу, что в результате еще одного, значительно менее эффективного процесса с участием одной лишь Фотосистемы I, также образуются молекулы АТФ.) После того как солнечная энергия поглощена и запасена, наступает очередь образования углеводов. Основной механизм синтеза углеводов в растениях был открыт Мелвином Калвином, проделавшим в 1940-е годы серию экспериментов, ставших уже классическими. Калвин и его сотрудники выращивали водоросль в присутствии углекислого газа, содержащего радиоактивный углерод-14. Им удалось установить химические реакции темновой фазы, прерывая фотосинтез на разных стадиях.

Цикл превращения солнечной энергии в углеводы — так называемый цикл Калвина — сходен с циклом Кребса (см. Гликолиз и дыхание): он тоже состоит из серии химических реакций, которые начинаются с соединения входящей молекулы с молекулой-«помощником» с последующей инициацией других химических реакций. Эти реакции приводят к образованию конечного продукта и одновременно воспроизводят молекулу-«помощника», и цикл начинается вновь. В цикле Калвина роль такой молекулы-«помощника» выполняет пятиуглеродный сахар рибулозодифосфат (РДФ). Цикл Калвина начинается с того, что молекулы углекислого газа соединяются с РДФ. За счет энергии солнечного света, запасенной в форме АТФ и НАДФ-H, сначала происходят химические реакции связывания углерода с образованием углеводов, а затем — реакции воссоздания рибулозодифосфата. На шести витках цикла шесть атомов углерода включаются в молекулы предшественников глюкозы и других углеводов. Этот цикл химических реакций будет продолжаться до тех пор, пока поступает энергия. Благодаря этому циклу энергия солнечного света становится доступной живым организмам."

 
Источник: elementy.ru/trefil/21192
 
 
 
 
Похожие вопросы
Afandy · почти 6 лет назад · 3 ответа
 
Leonid S. Pavlov · почти 10 лет назад · 5 ответов
 
Вася Пупкин · почти 10 лет назад · 6 ответов
 
 
 
 
Ссылка на этот вопрос
 
Поискать ответ на вопрос: ответы@mail.ru, otvety@google.ru, Яндекс.Ответы
 
Читать новые вопросы в: LiveJournal, Livinternet, Google Reader
 
Этот вопрос посмотрели 23174 раза, в среднем 8 просмотров в день (8.11)
 
 
 
 
 
 
Адрес друга:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

© vorum.ru — вопросы и ответы, 2006–2016
Пишите нам на in@vorum.ru

Администрация сервера не гарантирует точность и достоверность размещаемых пользователями материалов, а также не несет ответственности ни за какие задержки, сбои, удаление или несохранность какой-либо пользовательской информации.

Цифры не для всех: 199

 
 
× Нравится наш сайт?
Нажмите кнопку «Мне нравится» (Like), чтобы присоединиться к нам на Facebook