Вопрос школьника
В какой части хлоропластов протекают реакции темновой фазы? Назовите основные реакции этой фазы. Напишите их уравнения.
Ответ от учителя
Реакции темновой фазы протекают в строме хлоропластов. Основные реакции темновой фазы — это цикл Кальвина-Бенсона и фотодыхание.
Цикл Кальвина-Бенсона — это процесс фиксации углекислого газа и синтеза органических соединений. Он состоит из трех этапов:
1. Карбоксилирование: CO2 соединяется с рибулозо-1,5-бисфосфатом (RuBP) при помощи фермента рубиско, образуя две молекулы 3-фосфоглицериновой кислоты (3PGA).
CO2 + RuBP → 2(3PGA)
2. Редукция: 3PGA превращается в глицеральдегид-3-фосфат (G3P) при помощи энергии, полученной в результате фотосинтеза.
2(3PGA) + 2(NADPH) + 2(ATP) → 2(G3P) + 2(NADP+) + 2(ADP) + 2(Pi)
3. Регенерация: часть G3P используется для синтеза глюкозы, а оставшаяся часть превращается обратно в RuBP.
3(G3P) + 6(ATP) → 1(glucose) + 5(RuBP) + 6(ADP) + 6(Pi)
Фотодыхание — это процесс, при котором растения потребляют кислород и выделяют углекислый газ. Он происходит в темное время суток, когда нет света для фотосинтеза. Фотодыхание состоит из двух этапов:
1. Гликолиз: глюкоза разлагается на пирогруват, при этом выделяется энергия в виде АТФ.
C6H12O6 + 2(ADP) + 2(Pi) → 2(pyruvate) + 2(ATP)
2. Дыхание: пирогруват окисляется до углекислого газа, при этом выделяется еще больше энергии в виде АТФ.
2(pyruvate) + 6(O2) → 6(CO2) + 6(H2O) + 36(ATP)
Таким образом, реакции темновой фазы происходят в строме хлоропластов и включают в себя цикл Кальвина-Бенсона и фотодыхание.
