Что происходит с кислородом при фотосинтезе?

89207865842 20 февр. 2018 г., 00:29:38

Фотосинтез

Из общего количества солнечного излучения, попадающего на нашу планету, лишь половина доходит до поверхности Земли, только 1 / 8 имеет длину волны, подходящую для фотосинтеза, и лишь 0, 4 % таких лучей (около 1 % от общего объёма энергии) используется растениями.

Именно от этого одного процента зависит вся жизнь на Земле.

В процессе фотосинтеза углекислый газ в присутствии хлорофилла реагирует с водой ; при этом образуется глюкоза и выделяется кислород :

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2.

Более грамотной будет запись

CO2 + 2H2O → [CH2O] + O2 + H2O,

которая показывает, что выделяющийся кислород образуется из воды.

Похожим уравнением описывается и хемосинтез серобактерий :

CO2 + 2H2S → [CH2O] + 2S + H2O,

Таким образом, процесс фотосинтеза включает в себя две стадии : - получение водорода (фотолиз) – при этом кислород выделяется как побочный продукт реакции ; - получение глюкозы (восстановление) .

Первая стадия фотосинтеза протекает на свету.

Световые кванты дают электронам энергию, необходимую для переноса их от хлорофилла или другого фотосинтезирующего пигмента.

В ходе первой стадии из АДФ (аденозиндифосфата) и фосфата синтезируется АТФ (аденозинтрифосфат) , а НАДФ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат) восстанавливается до НАДФ∙H2.

Синтез АТФ за счёт энергии световых квантов называется фотофосфорилированием.

Этот процесс может быть циклическим (в реакции «работают» одни и те же электроны) и нециклическим (электроны в конце концов доходят до НАДФ и, взаимодействуя с ионами водорода, образуют НАДФ∙H2).

Кислород как побочный продукт реакции выделяется только во втором случае.

Для реакций второй стадии свет не нужен.

Восстановление CO2 происходит за счет энергии АТФ и накопленного НАДФ∙H2.

Углекислый газ связывается с пятиуглеродным сахаром рибулозобисфосфатом, образуя две молекулы трёхуглеродной фосфоглицериновой кислоты (ФГК) .

Такой процесс получил название C3 - фотосинтеза.

Последующий цикл реакций (цикл Кальвина) приводит к образованию из ФГК сахара (например, глюкозы) , а также ресинтезу рибулозобисфосфата.

У некоторых растений (например, сахарного тростника, сои) наблюдается так называемый C4 - фотосинтез, в реакциях которого CO2, восстанавливаясь, включается в состав органических кислот, имеющих четыре атома углерода (например, яблочной) .

При этом поглощение углекислоты идёт гораздо эффективнее, повышается и продуктивность растений.

На скорость фотосинтеза влияют многие факторы.

Основными из них являются интенсивность света, концентрация кислорода и углекислого газа, температура окружающей среды.

Состояние, когда скорость выделения кислорода растением равна скорости его дыхания, называется точкой компенсации.

Кислород в процессе фотосинтеза может действовать как конкурентный ингибитор, взаимодействуя с рибулозодисфосфатом вместо углекислого газа.

При этом образуется одна молекула ФГК и фосфогликолат, сразу расщепляющийся до гликолата.

Чтобы вернуть хотя бы часть углерода, связанного в бесполезном гликолате, у растения имеется процесс, называемый фотодыханием.

Это зависимое от света потребление кислорода с выделением углекислого газа, заметное лишь у C3 - растений, не имеет ничего общего с обычным дыханием.

Фотодыхание, в целом, идёт с поглощением энергии ; в результате образуется фосфоглицерат, а 25 % углерода теряется в виде CO2.

В фотодыхании участвуют хлоропласты, пероксисомы и митохондрии.

У C4 - растений фотодыхания практически нет, что и является причиной их большей продуктивности.

В связи с энергетической проблемой учёные пытаются провести фотосинтетические процессы искусственно, особенно их первые этапы, когда вода под действием солнечной радиации расщепляется на кислород и водород.

Сжигание водорода (с образованием воды) – экологически чистый процесс.

Ritamarkova 20 февр. 2018 г., 00:29:43

При фотосинтезе растения выделяют кислород.

Zigza666 31 дек. 2018 г., 20:00:45 | 10 - 11 классы

Где происходит световая фаза фотосинтеза, и где происходит темновая фаза?

Где происходит световая фаза фотосинтеза, и где происходит темновая фаза?

Элвин090999 10 авг. 2018 г., 23:30:05 | 1 - 4 классы

Где происходит фотосинтез?

Где происходит фотосинтез.

Verka200311 25 апр. 2018 г., 18:12:18 | 5 - 9 классы

Что происходит с энергией при фотосинтезе?

Что происходит с энергией при фотосинтезе.

Zixx 20 февр. 2018 г., 19:35:56 | 10 - 11 классы

Что необходимо, чтобы происходил фотосинтез?

Что необходимо, чтобы происходил фотосинтез?

Avqustina 30 авг. 2018 г., 22:25:10 | 5 - 9 классы

Где происходит фотосинтез?

Где происходит фотосинтез?

: D.

Димончык2000 31 авг. 2018 г., 07:54:56 | 5 - 9 классы

У какого растения в темноте происходит фотосинтез то есть кислород выделяется в темноте?

У какого растения в темноте происходит фотосинтез то есть кислород выделяется в темноте.

Галчонок2 22 авг. 2018 г., 09:22:32 | 5 - 9 классы

Закончите предложения?

Закончите предложения.

Фотосинтез происходит в клетках.

Кислород, выделяющийся в процессе фотосинтеза, образуется в результате.

12345лиза 27 мая 2018 г., 01:37:11 | 10 - 11 классы

Помогите срочно?

Помогите срочно!

Почему бактериальный фотосинтез происходит без выделения кислорода?

Vladok112 29 авг. 2018 г., 15:53:03 | 10 - 11 классы

В результате какого процесса происходит образование кислорода в ходе фотосинтеза ?

В результате какого процесса происходит образование кислорода в ходе фотосинтеза ?

Гликолиза фотолиза воды гидролиза лизиса.

Abdrashkyzy 27 апр. 2018 г., 20:32:47 | 5 - 9 классы

Опишите, как происходит процесс фотосинтеза : - хлоропласты - хлорофилл - углекислый газ - вода - кислород - свет - органические вещества?

Опишите, как происходит процесс фотосинтеза : - хлоропласты - хлорофилл - углекислый газ - вода - кислород - свет - органические вещества.