- Что влияет на скорость фотосинтеза?
- Что такое фотосинтез?
- Часть а.выберите один правильный ответ. 1. органоиды растительной клетки, участвующие в фотосин¬тезе: а) митохондрии б) хлоропласты в) вакуоли г) рибосомы 2. растения — автотрофы потому, что: а) поглощают воду и минеральные соли из почвы б) синтезируют органические вещества из неорганических в) поглощают углекислый газ из воздуха г) выделяют углекислый газ при дыхании 3. растения, как и другие организмы: а) дышат б) выделяют воду в) способны к фотосинтезу г) выделяют кислород 4. дыхание, в отличие от фотосинтеза: а) характеризуется выделением углекислого газа б) характерно для всех организмов в) связано с газообменом г) свойственно растениям 5. характерными особенностями растений являются: а) наличие запасных веществ б) многоклеточность в) способность к фотосинтезу г) рост и развитие 6. женские половые клетки: а) яйцеклетки б) сперматозоиды в) спермии г) гаметы 7. вегетативное размножение растения возможно при помощи: а) листа б) семени в) плода г) цветка 8. половое размножение, в отличие от вегетативного: а) обеспечивает наследование признаков родителей б) возможно при участии органов растения в) связано с оплодотворением г) обуславливает сходство родителей и потомков 9. правильной последовательностью является: а) опыление — оплодотворение—образование зиготы б) образование зиготы—опыление—оплодотворение в) оплодотворение — образование зиготы — опыление г) опыление — образование зиготы — оплодотворение 10. какое растение относится к гидрофитам? а) кувшинка б) дуб в) камыш г) кактус 11.жизнь цветкового растения начинается с образования: а) пыльцы б) цветка в) зиготы г) споры 12. как называется период индивидуального развития растения от оплодотворения до момента прорастания семени ? а) молодость б) зрелость в) старость г) зародышевый период 13. как называется способ вегетативного размножения, при котором происходит восстановление целого растения из нескольких клеток? а) культура растения; б) культура ткани; в) прививка; г) черенкование. 14 . что называется развитием растения? а) качественные изменения организма; б) количественное увеличение размеров и массы; в) прорастание семени и ветвление; г) появление ветвей и побегов. 15. в процессе дыхания растение а) поглощает кислород б) выделяет кислород в) поглощает углекислый газ г) поглощает воду 16. углекислый газ необходим растениям для а) размножения б) поглощения воды в) дыхания г) фотосинтеза 17. кислород необходим растениям для а) питания б) дыхания в) фотосинтеза г) размножения 18. значение растений для животных состоит в том, что они а) выделяют углекислый газ б) поглощают воду и минеральные соли в) выделяют кислород г) образуют перегной 19. фотосинтез — это процесс а) образования органических веществ в хлоропластах на свету из углекислого газа и воды б) разрушения органических веществ в листьях в) образование минеральных веществ на свету г) поглощения растением углекислого газа и воды 20. функции минерального питания выполняет а) корень б) побег в) цветок г) стебель часть б. б1.выберите три правильных ответа. для протекания фотосинтеза необходимо следующее: а-зеленый пигмент (хлорофилл); г-кислород б-вода д- световая энергия в-азот е – ветер б2.установите соответствие между способом размножения и видом растения. название растения способ размножения 1- яблоня а-листовыми черенками 2- фиалка б-прививкой 3- лимон в-луковицами 4-тюльпан 5-чеснок 6-бегония — знания.site
- Помогите пжжж растения отличаются от всех других организмов способностью к: * 0 из 1 к дыханию фотосинтезу размножению развитию растения синтезируют органические вещества из: * 0 из 1 углекислого газа и минеральных солей углекислого газа и воды воды и минеральных солей кислорода и воды дыхание, в отличие от фотосинтеза: * 0 из 1 характеризуется выделением углекислого газа характеризуется выделением кислорода связано с газообменом свойственно растениям растения, как и другие организмы: * 0 из 1 выделяют кислород дышат размножаются вегетативно способны к фотосинтезу женские половые клетки у растений: * 0 из 1 сперматозоиды гаметы спермин яйцеклетки что называют оплодотворением при размножении ? * 1 из 1 развитие растения слияние двух половых клеток перенос пыльцы с тычинок на пестик искусственное опыление половое размножение, в отличие от вегетативного: * 1 из 1 осуществляется за счет вегетативных органов обеспечивает наследование признаков одного родителя связано с оплодотворением (слиянием половых клеток) является основой роста и развития новых растений что называют ростом растения? * 0 из 1 качественные изменения растения увеличение размеров и массы появление ветвей и побегов прорастание семени правильной последовательностью является: * 0 из 1 образование зиготы—опыление—оплодотворение опыление — оплодотворение—образование зиготы оплодотворение — образование зиготы — опыление опыление — образование зиготы — оплодотворение —
- Газообмен растений в зависимости от освещенности
- Главный недостаток с3-фотосинтеза
- Значение фотосинтеза для жизни на земле
- Значение фотосинтеза для растений
- История открытия фотосинтеза
- Как происходит фотосинтез?
- Каротиноиды
- Определение и формула фотосинтеза
- Растения, как и другие организмы, — а)способны к фотосинтезу б)выделяют кислород в)дышат г)размножаются
- Решу егэ
- С3-фотосинтез
- С4-фотосинтез
- Световая фаза фотосинтеза
- Строение хлоропластов
- Фазы фотосинтеза
- Фотодыхание
- Хемосинтез
- Хлорофилл
- Заключение
Что влияет на скорость фотосинтеза?
Фотосинтез может протекать с различной скоростью. Этот процесс зависит от условий окружающей среды:
- вода;
- длина волны света;
- углекислый газ;
- температура.

Вода является основополагающим фактором, поэтому при ее недостатке реакции замедляются. Для фотосинтеза наиболее благоприятны волны красного и сине-фиолетового спектра. Также предпочтительнее высокая степень освещенности, но лишь до определенного значения – при его достижении связь между освещенностью и скоростью реакции исчезает.
Высокая концентрация углекислого газа обеспечивает быстрые фотосинтетические процессы и наоборот. Определенная температура важна для ферментов, которые ускоряют реакции. Идеальные условия для них – около 25-30℃.
Что такое фотосинтез?
Фотосинтез – биохимический процесс, во время которого с помощью особых пигментов растений и энергии света из неорганических веществ (углекислого газа, воды) возникают органические. Это один из наиболее важных процессов, за счет которого появилось и продолжает существовать большинство организмов на планете.

Интересный факт: к фотосинтезу способны наземные растения, а также зеленые водоросли. При этом водоросли (фитопланктон) вырабатывают 80% кислорода.
Часть а.выберите один правильный ответ. 1. органоиды растительной клетки, участвующие в фотосин¬тезе: а) митохондрии б) хлоропласты в) вакуоли г) рибосомы 2. растения — автотрофы потому, что: а) поглощают воду и минеральные соли из почвы б) синтезируют органические вещества из неорганических в) поглощают углекислый газ из воздуха г) выделяют углекислый газ при дыхании 3. растения, как и другие организмы: а) дышат б) выделяют воду в) способны к фотосинтезу г) выделяют кислород 4. дыхание, в отличие от фотосинтеза: а) характеризуется выделением углекислого газа б) характерно для всех организмов в) связано с газообменом г) свойственно растениям 5. характерными особенностями растений являются: а) наличие запасных веществ б) многоклеточность в) способность к фотосинтезу г) рост и развитие 6. женские половые клетки: а) яйцеклетки б) сперматозоиды в) спермии г) гаметы 7. вегетативное размножение растения возможно при помощи: а) листа б) семени в) плода г) цветка 8. половое размножение, в отличие от вегетативного: а) обеспечивает наследование признаков родителей б) возможно при участии органов растения в) связано с оплодотворением г) обуславливает сходство родителей и потомков 9. правильной последовательностью является: а) опыление — оплодотворение—образование зиготы б) образование зиготы—опыление—оплодотворение в) оплодотворение — образование зиготы — опыление г) опыление — образование зиготы — оплодотворение 10. какое растение относится к гидрофитам? а) кувшинка б) дуб в) камыш г) кактус 11.жизнь цветкового растения начинается с образования: а) пыльцы б) цветка в) зиготы г) споры 12. как называется период индивидуального развития растения от оплодотворения до момента прорастания семени ? а) молодость б) зрелость в) старость г) зародышевый период 13. как называется способ вегетативного размножения, при котором происходит восстановление целого растения из нескольких клеток? а) культура растения; б) культура ткани; в) прививка; г) черенкование. 14 . что называется развитием растения? а) качественные изменения организма; б) количественное увеличение размеров и массы; в) прорастание семени и ветвление; г) появление ветвей и побегов. 15. в процессе дыхания растение а) поглощает кислород б) выделяет кислород в) поглощает углекислый газ г) поглощает воду 16. углекислый газ необходим растениям для а) размножения б) поглощения воды в) дыхания г) фотосинтеза 17. кислород необходим растениям для а) питания б) дыхания в) фотосинтеза г) размножения 18. значение растений для животных состоит в том, что они а) выделяют углекислый газ б) поглощают воду и минеральные соли в) выделяют кислород г) образуют перегной 19. фотосинтез — это процесс а) образования органических веществ в хлоропластах на свету из углекислого газа и воды б) разрушения органических веществ в листьях в) образование минеральных веществ на свету г) поглощения растением углекислого газа и воды 20. функции минерального питания выполняет а) корень б) побег в) цветок г) стебель часть б. б1.выберите три правильных ответа. для протекания фотосинтеза необходимо следующее: а-зеленый пигмент (хлорофилл); г-кислород б-вода д- световая энергия в-азот е – ветер б2.установите соответствие между способом размножения и видом растения. название растения способ размножения 1- яблоня а-листовыми черенками 2- фиалка б-прививкой 3- лимон в-луковицами 4-тюльпан 5-чеснок 6-бегония — знания.site
1. Органоиды растительной клетки, участвующие в фотосин¬тезе:
а) митохондрии б) хлоропласты в) вакуоли г) рибосомы
2. Растения — автотрофы потому, что:
а) поглощают воду и минеральные соли из почвы
б) синтезируют органические вещества из неорганических
в) поглощают углекислый газ из воздуха
г) выделяют углекислый газ при дыхании
3. Растения, как и другие организмы:
а) дышат б) выделяют воду в) способны к фотосинтезу г) выделяют кислород
4. Дыхание, в отличие от фотосинтеза:
а) характеризуется выделением углекислого газа
б) характерно для всех организмов
в) связано с газообменом
г) свойственно растениям
5. Характерными особенностями растений являются:
а) наличие запасных веществ б) многоклеточность
в) способность к фотосинтезу г) рост и развитие
6. Женские половые клетки:
а) яйцеклетки б) сперматозоиды в) спермии г) гаметы
7. Вегетативное размножение растения возможно при помощи:
а) листа б) семени в) плода г) цветка
8. Половое размножение, в отличие от вегетативного:
а) обеспечивает наследование признаков родителей
б) возможно при участии органов растения
в) связано с оплодотворением
г) обуславливает сходство родителей и потомков
9. Правильной последовательностью является:
а) опыление — оплодотворение—образование зиготы
б) образование зиготы—опыление—оплодотворение
в) оплодотворение — образование зиготы — опыление
г) опыление — образование зиготы — оплодотворение
10. Какое растение относится к гидрофитам?
а) кувшинка
б) дуб
в) камыш
г) кактус
11.Жизнь цветкового растения начинается с образования:
а) пыльцы
б) цветка
в) зиготы
г) споры
12. Как называется период индивидуального развития растения от оплодотворения до момента прорастания семени ?
а) молодость
б) зрелость
в) старость
г) зародышевый период
13. Как называется способ вегетативного размножения, при котором происходит восстановление целого растения из нескольких клеток?
а) культура растения;
б) культура ткани;
в) Прививка;
г) Черенкование.
14 . Что называется развитием растения?
а) качественные изменения организма;
б) количественное увеличение размеров и массы;
в) прорастание семени и ветвление;
г) появление ветвей и побегов.
15. В процессе дыхания растение
а) Поглощает кислород
б) Выделяет кислород
в) Поглощает углекислый газ
г) Поглощает воду
16. Углекислый газ необходим растениям для
а) Размножения
б) Поглощения воды
в) Дыхания
г) Фотосинтеза
17. Кислород необходим растениям для
а) Питания
б) Дыхания
в) Фотосинтеза
г) Размножения
18. Значение растений для животных состоит в том, что они
а) Выделяют углекислый газ
б) Поглощают воду и минеральные соли
в) Выделяют кислород
г) Образуют перегной
19. Фотосинтез — это процесс
а) Образования органических веществ в хлоропластах на свету из углекислого газа и воды
б) Разрушения органических веществ в листьях
в) Образование минеральных веществ на свету
г) Поглощения растением углекислого газа и воды
20. Функции минерального питания выполняет
а) корень
б) побег
в) цветок
г) стебель
Часть Б.
Б1.Выберите три правильных ответа.
Для протекания фотосинтеза необходимо следующее:
А-зеленый пигмент (хлорофилл); Г-кислород
Б-вода Д- световая энергия
В-азот Е – ветер
Б2.Установите соответствие между способом размножения и видом растения.
НАЗВАНИЕ РАСТЕНИЯ СПОСОБ РАЗМНОЖЕНИЯ
1- яблоня А-листовыми черенками
2- фиалка Б-прививкой
3- лимон В-луковицами
4-тюльпан
5-чеснок
6-бегония
Помогите пжжж растения отличаются от всех других организмов способностью к: * 0 из 1 к дыханию фотосинтезу размножению развитию растения синтезируют органические вещества из: * 0 из 1 углекислого газа и минеральных солей углекислого газа и воды воды и минеральных солей кислорода и воды дыхание, в отличие от фотосинтеза: * 0 из 1 характеризуется выделением углекислого газа характеризуется выделением кислорода связано с газообменом свойственно растениям растения, как и другие организмы: * 0 из 1 выделяют кислород дышат размножаются вегетативно способны к фотосинтезу женские половые клетки у растений: * 0 из 1 сперматозоиды гаметы спермин яйцеклетки что называют оплодотворением при размножении ? * 1 из 1 развитие растения слияние двух половых клеток перенос пыльцы с тычинок на пестик искусственное опыление половое размножение, в отличие от вегетативного: * 1 из 1 осуществляется за счет вегетативных органов обеспечивает наследование признаков одного родителя связано с оплодотворением (слиянием половых клеток) является основой роста и развития новых растений что называют ростом растения? * 0 из 1 качественные изменения растения увеличение размеров и массы появление ветвей и побегов прорастание семени правильной последовательностью является: * 0 из 1 образование зиготы—опыление—оплодотворение опыление — оплодотворение—образование зиготы оплодотворение — образование зиготы — опыление опыление — образование зиготы — оплодотворение —
Объяснение:
1. к фотосинтезу
2. углекислого газа и воды
3. характеризуется выделением углекислого газа
4. дышат
5. яйцеклетка
6. слияние двух половых гамет
7. связано с оплодотворением
8. качественное изменение растений
9. опыление — оплодотворение -образование зиготы
Газообмен растений в зависимости от освещенности
Процесс газообмена при разной освещенности представлен следующим образом:
- Яркий свет. Во время фотосинтеза используется углекислый газ. Растения выделяют больше кислорода, чем потребляют. Его излишки попадают в атмосферу. Углекислый газ потребляется быстрее, чем выделяется дыханием. Неиспользованные углеводы запасаются растением впрок.
- Тусклый свет. Газообмен с окружающей средой не происходит, поскольку растение потребляет весь кислород, который производит.
- Отсутствие света. Происходят только процессы дыхания. Углекислый газ выделяется, а кислород потребляется.

Главный недостаток с3-фотосинтеза
Растения, относящиеся к группе С3, характеризуются одним существенным недостатком. Если в окружающей среде отмечается недостаточный уровень влаги, способность к фотосинтезу существенно снижается. Это происходит по причине фотодыхания.
Дело в том, что при невысокой концентрации углекислого газа в хлоропластах (меньше 50:1 000 000) вместо фиксации углерода происходит фиксация кислорода. Специальные ферменты существенно замедляются и расходуют солнечную энергию впустую.
Одновременно с этим замедляется рост и развитие растения, поскольку оно недополучает органические вещества. Также не происходит выброс кислорода в атмосферу.
Интересный факт: морской слизень Elysia chlorotica – уникальное животное, которое осуществляет фотосинтез как растения. Оно питается водорослями, хлоропласты которых проникают в клетки пищеварительного тракта и фотосинтезируют там на протяжении месяцев. Вырабатываемые углеводы служат для слизня пищей.

Значение фотосинтеза для жизни на земле
Без фотосинтеза вместо множества живых организмов на нашей планете существовали бы одни лишь бактерии. Именно энергия, полученная в результате данного химического процесса, позволила бактериям эволюционировать.
Любые природные процессы нуждаются в энергии. Она поступает от Солнца. Но правильную форму солнечный свет приобретает лишь после того, как преобразовывается растениями.
Растения используют лишь часть энергии, а остальную накапливают в себе. Ими питаются травоядные животные, которые являются пищей для хищников. В ходе образовавшейся цепочки каждое звено получает необходимые ценные вещества и энергию.

Кислород, вырабатываемый в ходе реакции, необходим для дыхания всем существам. Дыхание представляет процесс, противоположный фотосинтезу. При этом органические вещества окисляются, разрушаются. Полученная энергия используется организмами для выполнения различных жизненно необходимых задач.
В период существования планеты, когда растений было мало, кислород практически отсутствовал. Примитивные формы жизни получали минимум энергии другими способами. Ее было слишком мало для развития. Поэтому дыхание за счет кислорода открыло более широкие возможности.
Еще одна функция фотосинтеза – защита организмов от воздействия ультрафиолетового света. Речь идет об озоновом слое, находящемся в зоне стратосферы на высоте около 20-25 км. Образуется он за счет кислорода, который превращается в озон под действием солнечного света. Без этой защиты жизнь на Земле ограничивалась бы только подводными организмами.

Организмы выделяют во время дыхания углекислый газ. Он является обязательным элементом фотосинтеза. В противном случае углекислый газ просто накапливался бы в верхних слоях атмосферы, значительно усиливая парниковый эффект.
Это серьезная экологическая проблема, суть которой состоит в повышении температуры атмосферы с негативными последствиями. К ним относится изменение климата (глобальное потепление), таяние ледников, повышение уровня Мирового океана и др.
Функции фотосинтеза:
- выделение кислорода;
- образование энергии;
- образование питательных веществ;
- создание озонового слоя.
Значение фотосинтеза для растений
Растениям для роста и развития требуются органические вещества, энергия. Благодаря фотосинтезу они обеспечивают себя данными компонентами. Создание органических веществ – основная цель фотосинтеза для растений, а выделение кислорода считается побочной реакцией.

Интересный факт: растения уникальны, поскольку для получения энергии другие организмы им не нужны. Поэтому они образуют отдельную группу – автотрофы (в переводе с древнегреческого языка «питаюсь сам»).
История открытия фотосинтеза
История открытия и изучения фотосинтеза берет начало в 1600 г., когда Ян Батист ван Гельмонт решил разобраться в актуальном на тот момент вопросе: чем питаются растения и откуда они черпают полезные вещества?
В то время считалось, что источником ценных элементов является почва. Ученый поместил в емкость с землей веточку ивы, но предварительно измерил их вес. На протяжении 5 лет он ухаживал за деревом, поливая его, после чего снова провел измерительные процедуры.
Выяснилось, что вес земли снизился на 56 г, однако деревце стало в 30 раз тяжелее. Это открытие опровергло мнение о том, что растения питаются почвой и породило новую теорию – водного питания.

В дальнейшем многие ученые пытались ее опровергнуть. Например, Ломоносов считал, что частично структурные компоненты попадают к растениям через листья. Он руководствовался растениями, которые успешно растут на засушливых территориях. Однако доказать эту версию не удалось.
Ближе всего к реальному положению вещей оказался Джозеф Пристли – ученый-химик и священник по совместительству. Однажды он обнаружил погибшую мышь в перевернутой вверх дном банке, и этот случай заставил его провести в 1770-х годах ряд опытов с грызунами, свечами и емкостями.
Пристли обнаружил, что свеча всегда быстро тухнет, если накрыть ее сверху банкой. Также не может выжить и живой организм. Ученый пришел к выводу, что существуют некие силы, которые делают воздух пригодным для жизни, и попытался связать это явление с растениями.
Он продолжил ставить опыты, но в этот раз попробовал поместить под стеклянную емкость горшочек с растущей мятой. К огромному удивлению, растение продолжало активно развиваться. Тогда Пристли поместил под одну банку растение и мышь, а под вторую – только животное. Результат очевиден – под первой емкостью грызун остался невредим.

Достижение химика стало мотивацией для других ученых всего мира повторить эксперимент. Но загвоздка была в том, что священник проводил опыты в дневное время. А, к примеру, аптекарь Карл Шееле – ночью, когда появлялось свободное время. В итоге, ученый обвинил Пристли в обмане, ведь его подопытные не переносили эксперимент с растением.
Между химиками разразилось настоящее научное противостояние, которое принесло существенную пользу и дало возможность сделать еще одно открытие – чтобы растения восстанавливали воздух, им нужен солнечный свет.
Конечно, фотосинтезом это явление тогда еще никто не называл, да и оставалось немало вопросов. Однако в 1782 ботаник Жан Сенебье смог доказать, что при наличии солнечного света растения способны расщеплять углекислый газ на клеточном уровне. А в 1864, наконец, появилось экспериментальное доказательство того, что растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Это заслуга ученого из Германии – Юлиуса Сакса.
Как происходит фотосинтез?
Фотосинтез протекает непосредственно в зеленых частях растений – хлоропластах. Они входят в состав растительных клеток. Хлоропласты содержат вещество – хлорофилл. Это и есть тот основной фотосинтетический пигмент, благодаря нему происходит вся реакция. Кроме того, хлорофилл определяет зеленый цвет растительности.

Для этого пигмента характерна способность поглощать свет. А в клетках растения запускается настоящая биохимическая «лаборатория», в которой вода и СО2 превращаются в кислород, углеводы.
Вода поступает через корневую систему растения, а газ проникает непосредственно в листья. Свет выступает в качестве источника энергии. Когда частица света действует на молекулу хлорофилла, происходит ее активация. В молекуле воды H2O кислород (O) остается невостребованным. Таким образом, он становится побочным для растений, но таким важным для нас, продуктом реакции.
Каротиноиды
Каротиноиды — это жёлтые, оранжевые или красные пигменты. В зелёных листьях каротиноиды обычно незаметны из-за наличия в листьях хлорофилла. При разрушении хлорофилла осенью именно каротиноиды придают листьям характерную жёлто-оранжевую окраску.
Функции каротиноидов:
- Антенная — входят в состав светособирающих комплексов, улавливают энергию света и передают её на хлорофиллы. Каротиноиды играют роль дополнительных светособирающих пигментов в той части солнечного спектра (450—570 нм), где хлорофиллы малоэффективны. Особенно это важно для водных экосистем, в которых волны оптимальной для хлорофиллов длины быстро исчезают с глубиной.
- Защитная функция (антиоксидантная) — обезвреживание агрессивных кислородных соединений (активных форм кислорода) и избытка хлорофилла в возбуждённом состоянии при слишком ярком освещении.
Каротиноиды химически представляют собой 40-углеродную цепь с двумя углеродными кольцами по краям цепи. В строении ксантофиллов, в отличие от каротинов, присутствуют спиртовые, эфирные или альдегидные группы.
Определение и формула фотосинтеза
Термин «фотосинтез» произошел от сочетания двух слов: фото и синтез. В переводе с древнегреческого они означают «свет» и «соединение» соответственно. Таким образом, энергия света превращается в энергию связей органических веществ.

Схема:
Углекислый газ вода свет = углевод кислород.
Научная формула фотосинтеза:
6СО2 6Н2О → С6Н12О6 6О2.
Фотосинтез происходит так, что непосредственный контакт воды и СО2 не наблюдается.
Растения, как и другие организмы, — а)способны к фотосинтезу б)выделяют кислород в)дышат г)размножаются
Решу егэ
Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.
1. Растения, как и другие организмы, имеют клеточное строение, питаются, дышат, растут, размножаются. 2. Как представители одного царства растения имеют признаки, отличающие их от других царств. 3. Клетки растений имеют клеточную стенку, состоящую из целлюлозы, пластиды, вакуоли с клеточным соком. 4. В клетках высших растений имеются центриоли. 5. В растительных клетках синтез АТФ осуществляется в лизосомах. 6. Запасным питательным веществом в клетках растений является гликоген. 7. По способу питания большинство растений автотрофы.
С3-фотосинтез
Наиболее распространенным является С3-фотосинтез, который также именуется циклом Кальвина – в честь американского ученого Мелвина Кальвина, который внес огромный вклад в изучение данных реакций и получил за это Нобелевскую премию.
Растения называются С3 из-за того, что во время реакций темновой фазы образуются 3-углеродные молекулы 3-фосфоглицериновой кислоты – 3-PGA. Непосредственное участие принимают различные ферменты.

Чтобы образовалась полноценная молекула глюкозы, должно пройти 6 циклов реакций светонезависимой фазы. Углевод – главный продукт фотосинтеза в цикле Кальвина, но помимо него вырабатываются жирные и аминокислоты, а также гликолипиды. У С3 растений фотосинтез проходит исключительно в клетках мезофилла.
Интересно: Природные зоны России 🌟 Виды, названия, карта, климат, описание, почвы, характеристика, животные, растения, фото и видео
С4-фотосинтез
В отличие от C3-синтеза, здесь реакции фиксации углекислого газа осуществляются в различных клетках растений. Эти виды растений способны справляться с проблемой фотодыхания, и делают они это при помощи двухэтапного цикла.
С одной стороны поддерживается высокий показатель углекислого газа, а с другой – контролируется низкий уровень кислорода в хлоропластах. Подобная тактика позволяет растениям С4 избежать фотодыхания и связанных с ним сложностей. Представителями растений данной группы являются сахарный тростник, кукуруза, просо и др.
По сравнению с растениями С3 они способны намного интенсивнее выполнять процессы фотосинтеза при условии высокой температуры и недостатка влаги. На первом этапе углекислый газ фиксируется в клетках мезофилла, где образуется 4-углеродная кислота. Затем кислота переходит в оболочку и распадается там на 3-углеродное соединение и углекислый газ.

На втором этапе полученный углекислый газ начинает работать в цикле Кальвина, где вырабатывается глицеральдегид-3-фосфат и углеводы, необходимые для энергетического обмена.
Благодаря двухэтапному фотосинтезу в растениях С4 образуется достаточное для цикла Кельвина количество углекислого газа. Поэтому ферменты работают в полную силу и не растрачивают энергию напрасно.
Но у и этой системы есть свои минусы. В частности расходуется больший объем энергии АТФ – она необходима для трансформации 4-углеродных кислот в 3-углеродные и в обратном направлении. Таким образом, С3-фотосинтез всегда продуктивнее, чем С4 при должном количестве воды и света.
Световая фаза фотосинтеза
Протекает на тилакоидах, точнее, их мембранах. Когда на них попадает свет, выделяются и накапливаются негативно заряженные электроны. Таким образом, фотосинтетические пигменты лишаются всех электронов, после чего наступает очередь распада молекул воды:
H2O → Н ОН-
При этом образованные протоны водорода имеют положительный заряд и копятся на внутренней мембране тилакоида. В итоге протоны с зарядом плюс и электроны с зарядом минус разделены лишь мембраной.
Происходит выработка кислорода, как побочного продукта:
4ОН → О2 2H2O
В определенный момент фазы электронов и протонов водорода становится слишком много. Тогда в работу вступает фермент – АТФ-синтаза. Его задача состоит в том, чтобы переместить протоны водорода из мембраны тилакоида в жидкую среду хлоропласта – строму.

На этом этапе водород попадает в распоряжение другого переносчика – НАДФ (сокращение от никотинамиддинуклеотидфосфат). Это также разновидность фермента, который ускоряет окислительные реакции в клетках. В данном случае его работа состоит в транспортировке протонов водорода в реакции углеводов.
На данной стадии происходит процесс фотофосфолирования, во время него вырабатывается огромное количество энергии. Ее источником является АТФ – аденозинтрифосфорная кислота.
Краткая схема:
- Попадание кванта света на хлорофилл.
- Выделение электронов.
- Выделение кислорода.
- Образование НАДФН-оксидазы.
- Образование энергии АТФ.
Интересный факт: существует реликтовое растение под названием вельвичия, растущее на африканском побережье Атлантического океана. Это единственный представитель своего рода с минимумом листьев, способных к фотосинтезу. Однако возраст вельвичий достигает около 2000 лет.

Строение хлоропластов
Чтобы понять, что происходит в растении при фотосинтезе, изучим подробнее хлоропласты. Хлоропласты — это особые пластиды растительных клеток, в которых происходит фотосинтез. Основные элементы структурной организации хлоропластов высших растений представлены на рис.1.
Хлоропласт — это двумембранный органоид. Внешняя мембрана проницаема для большинства органических и неорганических соединений. Она содержит специальные транспортные белки, благодаря которым нужные для работы хлоропласта пептиды и другие вещества попадают в него из цитоплазмы.
Для хлоропластов характерна сложная система внутренних мембран, позволяющая пространственно организовать фотосинтетический аппарат, упорядочить и разделить реакции фотосинтеза, несовместимые между собой, и их продукты. Мембраны образуют тилакоиды, которые, в свою очередь, собираются в «стопки» — граны. Пространство внутри тилакоидов называется внутритилакоидным пространством, или люменом.
Внутреннее пространство хлоропласта между гранами заполняет строма — гидрофильный слабоструктурированный матрикс. В строме содержатся необходимые для реакций синтеза сахаров ферменты, а также рибосомы, кольцевая молекула ДНК, крахмальные зёрна.
Фазы фотосинтеза
Фотосинтез делится на две стадии: световую и темновую. Протекают они одновременно, но в разных частях хлоропласта. Название каждой фазы говорит само за себя. Световая или светозависимая фаза происходит только при участии частиц света. Темновой или светонезависимой фазе наличие света не требуется.
Прежде чем рассматривать каждую фазу подробнее, стоит разобраться в строении хлоропласта, поскольку оно определяет суть и место протекания стадий. Хлоропласт является разновидностью пластид и внутри клетки расположен отдельно от остальных ее компонентов. Он имеет форму зернышка.

Составляющие части хлоропласта, участвующие в фотосинтезе:
- 2 мембраны;
- строма (внутренняя жидкость);
- тилакоиды;
- люмены (просветы внутри тилакоидов).
Фотодыхание
Дышать необходимо всем живым существам, и растения не являются исключением. Однако этот процесс у них происходит немного иначе, чем у людей и животных, отчего носит название фотодыхания.
В целом, дыхание – физический процесс, во время которого живой организм и окружающая его среда обмениваются газами. Как и всему живому, растениям для дыхания нужен кислород. Но потребляют они его гораздо меньше, чем вырабатывают.
В ходе фотосинтеза, который происходит только при солнечном свете, растения создают для себя пищу. Во время фотодыхания, которое осуществляется круглосуточно, эти питательные вещества ими поглощаются с целью поддержки метаболизма внутри клеток.
Интересный факт: в течение солнечного дня участок леса площадью 1 гектар потребляет от 120 до 280 кг углекислого газа и выделяет от 180 до 200 кг кислорода.
Кислород (как и углекислый газ) проникает в клетки растений через особые отверстия – устьица. Они располагаются в нижней части листочков. На одном листе может располагаться около 1000 устьиц.

Хемосинтез
Некоторые живые организмы тоже способны к образованию моноуглеводов из воды и углекислого газа, при этом они не нуждаются в солнечном свете. К ним относятся бактерии, а процесс преобразования энергии называется хемосинтезом.
Хемосинтез являет собой процесс, во время которого синтезируется глюкоза, но вместо солнечной энергии используются химические вещества. Протекает он в зонах с достаточно высокой температурой, подходящей для работы ферментов, и отсутствием света. Это могут быть области вблизи гидротермальных источников, утечек метана на морских глубинах и др.

Источником энергии для бактерий выступают химические связи метана и сероводорода. В результате хемосинтеза возникает сера и ее соединения в качестве побочных продуктов реакции.
Хлорофилл
Хлорофиллы выполняют функции поглощения, преобразования и транспорта энергии света. Лучше всего хлорофиллы поглощают свет в синей (430—460 нм) и красной (650—700 нм) областях спектра. Зелёную область спектра хлорофиллы эффективно отражают, что придаёт растению зелёный цвет.
Интересно, что строение молекулы хлорофилла схоже со строением гемоглобина, но центром молекулы хлорофилла является ион магния, а не железа.
Основными хлорофиллами высших растений являются хлорофилл a и хлорофилл b, они входят в состав реакционных центров фотосистем и светособирающих комплексов мембран тилакоидов хлоропластов. Светособирающие комплексы улавливают кванты света и передают энергию к фотосистемам I и II. Фотосистемы — это пигмент-белковые комплексы, играющие ключевую роль в световой фазе фотосинтеза.
Заключение
Каждый год на нашей планете благодаря фотосинтезу производится около 200 миллиардов тонн кислорода, из которого образуется озоновый слой, защищающий от ультрафиолетовой радиации. Фотосинтез помогает поддерживать состав атмосферы и препятствует увеличению количества углекислого газа.
