фотосинтез

photosynthesis

[греч. phos (photos) — свет и synthesis — соединение, составление]

образование зелеными растениями и фотосинтезирующими прокариотами необходимых для жизни органических веществ за счет энергии Солнца; основной процесс автотрофного питания организмов. Ф. происходит с участием поглощающих свет пигментов, прежде всего хлорофилла, содержащегося в хлоропластах растений или хроматофорах (бурые и зеленые водоросли). В основе его лежат окислительно-восстановительные реакции, в которых донором водорода и источником выделяемого кислорода служит H₂O, а акцептором водорода и источником углерода — CO₂. Выделяют три этапа фотосинтеза: фотофизический, фотохимический и химический. На первом этапе происходит поглощение пигментами квантов света, переход пигментов в возбужденное состояние и передача энергии к другим молекулам фотосистемы. На втором этапе осуществляется разделение зарядов в реакционном центре, перенос электронов по фотосинтетической электронотранспортной цепи, что заканчивается синтезом АТФ (см. аденозинтрифосфат) и НАДФН. Третий этап протекает уже без обязательного участия света и включает в себя биохимические реакции синтеза органических веществ с использованием энергии, накопленной на светозависимой стадии (см. фиксация углерода). В качестве таких реакций чаще всего выступают цикл Кальвина (восстановительный пентозофосфат-ный цикл) и глюконеогенез. Цикл превращений по Кальвину обозначили как С3-путь, поскольку первым образуется трехуглеродное соединение — фосфоглицериновая кислота (см. С3-растения). У некоторых растений фотосинтетические превращения осуществляются по С4-пути: углекислый газ присоединяется к трехуглеродному соединению — фосфоенолпировиноградной кислоте, что приводит к образованию четырехуглеродного соединения щавелево-уксусной кислоты (см. С4-растения). Ф. является главным входом неорганического углерода в биологический цикл. Весь кислород атмосферы биогенного происхождения и является его побочным продуктом. Термин "Ф." был предложен в 1877 г. В. Пфеффером.

см. также фототрофные бактерии