ФОТОСИНТЕЗ

ФОТОСИНТЕЗ, химический процесс, возникающий в зеленых растениях, водорослях и многих бактериях, при котором вода и УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ превращаются в КИСЛОРОД и продукты питания растений при помощи энергии, поглощаемой из солнечного света. Существует две стадии фотосинтеза: СВЕТОВАЯ РЕАКЦИЯ и ТЕМНОВАЯ РЕАКЦИЯ. Эти реакции происходят в ХЛОРОПЛАСТАХ. В течение первой стадии процесса свет поглощается ХЛОРОФИЛЛАМИ и расщепляет воду на ВОДОРОД и кислород. Водород присоединяется к транспортным молекулам, кислород освобождается. Водород и энергия света создают запас клеточной химической энергии, АДЕНОЗИН ТРИФОСФАТ (АТФ). При темновой реакции водород и АТФ посредством процесса, называемого ЦИКЛОМ КАЛВИНА, превращают углекислый газ в сахара, включая глюкозу и крахмал. см. также АВТОТРОФ.

ФОТОСИНТЕЗ

Фактически, вся жизнь на Земле зависит от энергии Солнца. Зеленые растения, водоросли и некоторые бактерии способны превращать эту энергию посредством фотосинтеза в химическую энергию, пригодную для использования. Сначала эта энергия накапливается в виде простых Сахаров— ежегодно путем фотосинтеза вырабатывается более 150 млрд. тонн сахара. У зеленых растений и водорослей фотосинтез происходит в хлоропластах, крошечных преобразователях солнечной энергии, находящихся внутри клеток растения. Хло-ропласты содержат зеленый пигмент хлорофилл, который поглощает свет. Затем энергия света проходит сквозь сложную цепь реакций и биохимических процессов, которые в конечном счете приводят к образованию простых органических соединений. В то же время вода расщепляется на составляющие, образуя газообразный кислород. Таким образом, кислород является побочным продуктом фотосинтеза. Сахара используются растениями в качестве источника дыхания, вырабатывающего химическую энергию в митохондриях. '•>!« шгршм. и чю»> очередь, питает биохимические (н-нкции, не обходимые для жизни и рост. Кроме гот, дыхание растений в качестве побочною продукта производит углекислый та (СО?), который затем опять может быть использован в фотосинтезе. Продукты фотосинтеза также представляют начальные стадии образования других простых органических молекул. Эти молекулы затем могут объединяться в более крупные молекулы, такие как белки, нуклеиновые кислоты и липиды, из которых состоит вся живая материя. Растения хранят продукты питания в форме сахарозы, соединения, состоящего из Сахаров глюкозы и фруктозы, а также крахмала.

ФОТОСИНТЕЗ. Рис. 1

Углекислый газ (COJ и вода являются неорганическим сырьем для фотосинтеза. Они поступают в фотосинтезирую-щие клетки различными пугя-иДА^ COj просто проходит сквозь поры в устьицах листа (1) и сквозь воздушные пустоты между клетками мезофилла листа (мякоти) (2). Вода, в свою очередь, поднимается от корней по системе сосудов кселемы (3). Продукты фотосинтеза, простые, растворимые в воде сахара, поступают в ситовидные трубки флоэмы и распространяются по всему растению (4). Фотосинтез в клетке растения происходит внутри структур, или органоидов, называемых хлоропластами (В). Каждый хлоропласт отделен от цитоплазмы двойной мембраной (1), которая окружает плотную жидкость, называемую промой (2). Внутренняя часть мембраны, врастая в строму, образует систему основных структурных единиц хлоро-пластов в виде плоских дис-ковидных мешков — тила-коидов. Группы тилакоидов, связанных друг с другом таким образом,что их полости оказываются непрерывными, образуют структуры (похожие на стопки монет), называемые гранами. Хлоропласту содержат фотосинтезирующие пигменты, основным из которых является хлорофилл. Этот пигмент поглощает свет, главным образом, синей, фиолетовой и красной части спектра. Зеленый свет не поглощается, т.к. он отражается от поверхности, что окрашивает листья в зеленый цвет. Фотосинтез включает комплекс химических реакций. Удобства ради их разделяют на зависящие от света реакции, происходящие в тилако-идной части мембраны, и независящие от света реакции, происходящие в строме. В зависящей от света реакции фотосинтеза (С) энергия солнечного света поглощается хлорофиллами и превращается сначала в электрическую, а затем в химическую энергию, которая временно «хранится» в соединениях аденозинтри-фосфата (АТФ) и никотина-мидадениндинуклеотидфос-фата (НАДФ-Н). Позднее эти соединения используются как источник энергии, питающей независимое от света превращение С02 в молекулы Сахаров. Все необходимое для зависящих от света реакций содержится на поверхности тилакоидов. Поглощающие свет пигменты, включая хлорофилл, сгруппированы в фотосистемы (1) на внешней стенке тилакои-да. Когда свет попадает на молекулу пигмента, один из электронов возбуждается и переносится через фотосистему к носителю электронов в мембране (2). Потеряв электрон, фотосистема приобретает положительный заряд. Затем она восполняет электроны в процессе разложения воды (Н20) (3), при котором также в тилакоид ный мешок (4) выпускается ион водорода (Н+), и освобождается газообразный кислород (OJ (5). Возбужденный электрон передается другому носителю в тилакоидной мембране: в этом процессе часть энергии расходуется на добавление Н* в ти-лакоидный мешок (6). Электрон переходит во вторую фотосистему (7). Здесь также поглощается свет, что увеличивает уровень энергии электрона. Повторно возбужденный электрон теперь проходит через другие носители электронов, отдавая часть своей энергии на образование НАДФ-Н из НАДО и ионов водорода (9). В результате концентрация Н* в ти-лакоидном мешке повышается в 1000 раз, что создает в строме химическое давление. Н+ может «просочиться» назад в строму только через стягивающие мембрану «турбины» — ферменты, синтезирующие АТФ (10). Когда Н+ проходит через них, начинается синтез АТФ из АДФ (аденозиндифос-фата) и фосфата, как в митохондриях клеток. Затем химические соединения АТФ и НАДФ-Н, обладающие большими запасами энергии, используются как источники энергии при образовании сахара в независимых от света реакциях, проходящих в строме (D). С02 участвует в образовании серии промежуточных соединений, используя накопленную энергию, до тех пор, пока, наконец, не получается сахар (1).

Источник: Научно-технический энциклопедический словарь на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. фотосинтез — Образование клетками высших растений, водорослей и некоторыми бактериями органического вещества при участии энергии света. Происходит с помощью пигментов (хлорофиллов, бактериохлорофиллов и каротиноидов)... Микробиология. Словарь терминов
  2. фотосинтез — ФОТОСИНТЕЗ образование зелеными растениями и некоторыми бактериями орг. веществ с использованием энергии солнечного света. Происходит при участии пигментов (у растений хлорофиллов). В основе Ф. лежат окислительно-восстановит. Химическая энциклопедия
  3. фотосинтез — ФОТОСИНТЕЗ, а, м. (спец.). У растений и нек-рых микроорганизмов: биологический процесс превращения лучистой энергии Солнца в органическую (химическую) энергию. | прил. фотосинтетический, ая, ое. Толковый словарь Ожегова
  4. фотосинтез — (от фото... и греч. synthesis — соединение), образование клетками высших растений, водорослей и нек-рыми бактериями органич. веществ при участии энергии света. Биологический энциклопедический словарь
  5. ФОТОСИНТЕЗ — ФОТОСИНТЕЗ (от фото... и синтез) — превращение зелеными растениями и фотосинтезирующими микроорганизмами лучистой энергии Солнца в энергию химических связей органических веществ. Происходит с участием поглощающих свет пигментов (хлорофилл и др.). Большой энциклопедический словарь
  6. фотосинтез — орф. фотосинтез, -а Орфографический словарь Лопатина
  7. фотосинтез — ФОТОСИНТЕЗ (от греч. phos, род. падеж photos — свет и synthesis — соединение, составление), образование зелёными р-ниями и фотосинтезирующими бактериями необходимых для жизни органич. в-в за счёт энергии Солнца; осн. Сельскохозяйственный словарь
  8. фотосинтез — Фотосинтез — процесс синтеза органических веществ из углекислоты и воды за счет световой энергии. Свойствен высшим растениям, водорослям и бактериям фотосинтезирующим (см. фотосинтез бактериальный). Толковый словарь по почвоведению
  9. фотосинтез — ФОТОСИНТЕЗ — окислительно-восстановительная реакция синтеза органических веществ из неорганических с помощью световой энергии, улавливаемой хлорофиллом. Ботаника. Словарь терминов
  10. фотосинтез — ФОТОСИНТЕЗ (от греч. phоs, род. падеж photos — свет ц synthesis — соединение), синтез органич. вещества растениями (т. н. фотосинтетиками), в процессе которого происходит преобразование энергии солнечного света в энергию химич. связей. Ветеринарный энциклопедический словарь
  11. Фотосинтез — (от Фото... и Синтез образование высшими растениями, водорослями, фотосинтезирующими бактериями сложных органических веществ, необходимых для жизнедеятельности как самих растений, так и всех др. Большая советская энциклопедия
  12. фотосинтез — Способность фототрофных бактерий к фотосинтезу, как и у растений, определяется наличием магнийсодержащих порфириновых пигментов — хлорофиллов. Состав бактериальных хлорофиллов, называемых бактериохлорофиллами, отличается от хлорофиллов растений (рис. Биологическая энциклопедия
  13. фотосинтез — Образование клетками растений органического вещества из углекислоты и воды при участии энергии света. Характерная особенность клетки зелёного растения – присутствие пластид – мелких белково-липидных телец, несколько более плотных... Биология. Современная энциклопедия
  14. фотосинтез — ФОТОСИНТЕЗ [тэ], -а; м. Спец. Процесс образования углеводов из углекислоты и воды под действием света, поглощаемого хлорофиллом, в клетках зелёных растений, водорослей и некоторых микроорганизмов. ◁ Фотосинтетический, -ая, -ое. Ф-ая деятельность. Толковый словарь Кузнецова
  15. фотосинтез — [см. фото… + cuнmeз] – процесс создания зелёными растениями, содержащими хлорофил, органических веществ из неорганических (углекислота, вода) при помощи энергии, доставляемой лучами света Большой словарь иностранных слов
  16. фотосинтез — -а, м. бот. Образование в клетках зеленых растений, водорослей и в некоторых микроорганизмах углеводов из углекислоты и воды под действием света, поглощаемого светочувствительным пигментом, главным образом хлорофиллом (сопровождается выделением свободного кислорода). Малый академический словарь
  17. Фотосинтез — Зеленые растения способны строить (синтезировать) сложные органические вещества из минеральных, пользуясь для этого в качестве источника энергии светом. Как общее правило, исходными материалами для этого процесса... Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
  18. фотосинтез — Фото/си́нтез/. Морфемно-орфографический словарь
  19. Фотосинтез — Химический процесс, идущий в зеленых растениях под действием световой энергии с помощью пигментов (хлорофиллов и др.). При этом из углекислого газа и воды образуется глюкоза и выделяется кислород. Экологические термины и определения
  20. фотосинтез — фотосинтез м. Процесс создания в клетках зелёных растений, водорослей и некоторых микроорганизмов углеводов из углекислоты и воды под воздействием света, поглощаемого светочувствительным пигментом (преимущественно хлорофиллом). Толковый словарь Ефремовой
  21. фотосинтез — ФОТОС’ИНТЕЗ, фотосинтеза, мн. нет, ·муж. (бот., биол.). Процесс создания при помощи света органических соединений из углекислоты воздуха или воды, происходящий в растениях, которые содержат хлорофилл. см. фото... во 2 ·знач. Толковый словарь Ушакова