Фотосинтез: темновая фаза | Биология уровня A-level | OCR, AQA, Edexcel

Фотосинтез: светонезависимая стадия вкратце! Получите доступ к полному курсу биологии уровня A-level по ссылке http://bit.ly/2VZhmTq, созданному Адамом Тилдсли, экспертом по биологии в SnapRevise и выпускником Кембриджского университета. Основные моменты этого видео включают: 1. Обзор светонезависимой стадии 2. Фиксация углекислого газа 3. Образование органических молекул в цикле Кальвина 4. Регенерация RuBP Обзор светонезависимой стадии Светонезависимая стадия — это вторая стадия фотосинтеза, которая происходит в строме хлоропластов. На светонезависимой стадии продукты светонезависимой стадии и углекислый газ используются для синтеза органических молекул. Основной метаболический путь светонезависимой стадии называется циклом Кальвина. Хотя цикл Кальвина не требует световой энергии, он зависит от продуктов светозависимой стадии. Следовательно, при отсутствии света продукты светозависимой стадии не образуются, и, таким образом, цикл Кальвина не может протекать. Перекачивание протонов в тилакоидное пространство во время светозависимой стадии повышает pH стромы до 8. pH 8 является оптимальным pH для ферментов, участвующих в цикле Кальвина. Фиксация углекислого газа в цикле Кальвина Углекислый газ из атмосферы диффундирует в лист через устьица. Затем этот углекислый газ диффундирует через клеточную стенку растения и оболочку хлоропласта в строму. Первый этап цикла Кальвина включает соединение углекислого газа с пятиуглеродным соединением рибулозобифосфатом (RuBP). Эта реакция катализируется ферментом RuBisCo (рибулозобифосфаткарбоксилаза-оксигеназа). В результате этой реакции RuBP карбоксилируется, образуя нестабильное промежуточное соединение с шестью атомами углерода. Это нестабильное шестиуглеродное соединение немедленно распадается, образуя две молекулы глицерат-3-фосфата (GP). Весь этот процесс называется фиксацией углекислого газа. Образование органических молекул в цикле Кальвина После фиксации углекислого газа глюкозофосфат (ГФ) восстанавливается с образованием органической молекулы триозофосфата (ТФ). ГФ восстанавливается до ТФ с использованием атомов водорода из восстановленного НАДФ, образовавшегося в светозависимой реакции. АТФ, образовавшийся в светозависимой реакции, также используется на этом этапе для образования двух молекул АДФ. Таким образом, на каждую молекулу углекислого газа приходится две молекулы АДФ. В цикле Кальвина для синтеза гексозного сахара глюкозы необходимы две молекулы ТФ. Эта глюкоза затем может быть преобразована в сахарозу, крахмал или целлюлозу для использования в растительной клетке. ТФ также может быть использован для синтеза аминокислот, жирных кислот и глицерина. Регенерация RuBP Хлоропласты содержат лишь небольшое количество RuBP, поскольку он постоянно превращается в ГФ. Для продолжения цикла Кальвина необходимо регенерировать RuBP. Таким образом, 10 молекул TP из каждых 12 молекул TP используются для регенерации шести молекул RuBP. Оставшиеся 2 молекулы из 12 молекул TP являются продуктом синтеза, и они используются для синтеза органических соединений, таких как глюкоза. Краткое содержание Светонезависимая стадия фотосинтеза происходит в строме хлоропластов. Основным метаболическим путем на светонезависимой стадии является цикл Кальвина. Хотя цикл Кальвина не требует непосредственно световой энергии, он зависит от продуктов светозависимой стадии, поэтому он не может происходить без света. Цикл Кальвина включает фиксацию углекислого газа, где углекислый газ соединяется с RuBP с образованием GP. Затем GP восстанавливается с использованием атомов водорода из восстановленного NADP, образованного в светозависимой реакции, и этот процесс приводит к образованию органической молекулы TP. TP затем может быть использован для синтеза более сложных органических молекул, таких как глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты и глицерин. RuBP необходимо регенерировать, поэтому 10 молекул TP из каждых 12 молекул TP используются для регенерации RuBP. Оставшиеся 2 молекулы TP из 12 являются продуктом и используются для синтеза сложных органических молекул.