Какие процессы происходят в темновую фазу фотосинтеза ? Где в хлоропластах они осуществляются ?

Темновая фаза фотосинтеза, также известная как цикл Кальвина, представляет собой серию биохимических реакций, которые происходят в строме хлоропластов. В отличие от световой фазы, темновая фаза не требует непосредственного присутствия света, однако она зависит от продуктов световой фазы, таких как АТФ (аденозинтрифосфат) и НАДФН (восстановленный никотинамидадениндинуклеотидфосфат), которые используются в качестве источников энергии и восстановительной силы.

Основные процессы, происходящие в темновую фазу фотосинтеза, включают:

1. Фиксация углекислого газа: Этот процесс начинается с фиксации CO₂. Молекула углекислого газа присоединяется к 5-углеродному сахару рибулозо-1,5-бисфосфату (RuBP), образуя нестабильный 6-углеродный промежуточный продукт. Реакция катализируется ферментом рибулозо-1,5-бисфосфат-карбоксилаза/оксигеназа (RuBisCO). Нестабильный промежуточный продукт быстро распадается на две молекулы 3-фосфоглицерата (3-PGA).

2. Восстановление: Молекулы 3-PGA восстанавливаются до глицеральдегид-3-фосфата (G3P) с использованием энергии от АТФ и электронов от НАДФН, полученных в световой фазе. На этой стадии цикл Кальвина потребляет значительное количество энергоресурсов.

3. Регенерация RuBP: Часть молекул G3P используется для регенерации RuBP, что позволяет циклу продолжаться. Для этой регенерации также требуется энергия в виде АТФ. Остальная часть G3P может быть использована для синтеза глюкозы и других углеводов, которые затем запасаются растением в виде крахмала или используются для получения энергии в процессе клеточного дыхания.

Цикл Кальвина является ключевым процессом для преобразования неорганического углерода в органические соединения, которые могут быть использованы растениями и другими автотрофами для роста и развития. Он также имеет важное значение для поддержания уровня CO₂ в атмосфере и, следовательно, для глобального углеродного цикла.

В темновой фазе фотосинтеза происходит циклическая реакция, называемая циклом Кальвина. Этот процесс включает в себя ряд биохимических реакций, которые происходят в стомах хлоропластов, внутри гран.

В ходе цикла Кальвина происходит фиксация углекислого газа, его превращение в углеводы и образование конечного продукта - трехуглеродного сахара глицеральдегида-3-фосфата (ГА3П). Этот процесс требует энергии, которая поступает из световой фазы фотосинтеза (светозависимой реакции).

Таким образом, темновая фаза фотосинтеза является ключевым этапом в образовании органических веществ из неорганических веществ, необходимых для питания растения.