§11 «Световая фаза фотосинтеза»

70. Темновая фаза фотосинтеза и фотодыхание (152)

Темновая фаза фотосинтеза

Фермент рибулозобифосфат-карбоксилаза/оксигеназа (рубиско) присоединяет углекислый газ к пятиуглеродному сахару рибулозобифосфату (РБФ). Получается нестойкое 6-углеродное соединение, которое распадается до двух молекул трехуглеродной фосфоглицериновой кислоты (ФГК). ФГК поступает в сложную комплексную реакцию – цикл Кальвина.

Полученные в световой фазе АТФ и Н в цикле Кальвина тратятся на восстановления поглощенного СО₂ до углеводной группы НСОН. 2 трехуглеродных ФГК превращаются в одну пятиуглеродную РБФ, т.е. снова получается исходное вещество, готовое к приему следующего СО₂. Углеводные группы НСОН постепенно накапливаются, когда их станет 6 штук – образуется глюкоза.

Фотодыхание

В случае недостатка СО₂ рубиско может присоединять к РБФ кислород, получается ФГК, которая возвращается в цикл Кальвина, и фосфогликолевая кислота, которая в митохондриях окисляется до углекислого газа и аминокислоты серина.

Значение фотодыхания:

• Днем, когда устьица закрыты, в листьях возникает недостаток СО₂, но фотосистемы продолжают работать, образуя АТФ и НАДФ-Н. Их надо куда-то расходовать – они расходуются «вхолостую» на фотодыхание.

• В процессе фотодыхания получаются аминокислоты, необходимые для синтеза белков.

§12 «Темновая фаза фотосинтеза»

71. Значение фотосинтеза, последствия вырубки лесов (161)

Значение фотосинтеза

1) 1-2% энергии солнечного света трансформируется в энергию химических связей глюкозы. Фотосинтез поставляет питание для всех остальных организмов на Земле.

2) Атмосфера насыщается кислородом.

• Кислородное дыхание является самым выгодным способом энергетического обмена.

• Кислородная атмосфера (за счет озонового экрана) защищает живые организмы от губительного ультрафиолетового излучения.

3) Из атмосферы поглощается углекислый газ, который мог бы вызвать парниковый эффект (перегрев Земли).

Последствия вырубки леса

1) Разрушается среда обитания для жителей леса (животных, грибов, лишайников, трав). Они могут полностью исчезнуть.

2) Лес своими корнями удерживает верхний плодородный слой почвы. Без поддержки почву может унести ветром (получится пустыня) или водой (получатся овраги).

3) Лес с поверхности своих листьев испаряет очень много воды. Если убрать лес, то влажность воздуха в данной местности уменьшится, а влажность почвы увеличится (может образоваться болото).

Тезис о том, что после вырубки леса уменьшится количество кислорода, неверен с экологической точки зрения (лес, как развитая экосистема, поглощает животными и грибами столько же кислорода, сколько вырабатывает растениями), но в ЕГЭ может прокатить.

стр. 73 вторая колонка

72. Энергетический обмен у гетеротрофов (157)

Состоит из трех стадий:

1) Подготовительная стадия

Происходит в пищеварительной системе. Полученные с пищей БЖУНки разлагаются до простых органических веществ (аминокислот, моносахаров и т.п.). Энергия, которая при этом выделяется, рассеивается в форме тепла (АТФ не образуется).

2) Гликолиз

Происходит в цитоплазме. Кислород не требуется. Глюкоза окисляется до двух молекул пировиноградной кислоты, при этом образуется 4 атома водорода на переносчиках НАДах и энергия на 2 АТФ.

Гликолиз состоит из 10 ферментативных реакций. Третья реакция (фосфорилирование фруктозо-6-фосфата до фруктозо-1,6-дифосфата) является управляющей: конечный продукт клеточного дыхания – АТФ – является аллостерическим ингибитором фосфофруктокиназы.

3) Утилизация продуктов гликолиза

а) В присутствии кислорода продукты гликолиза могут окисляться дальше с получением дополнительной энергии (кислородное дыхание происходит в митохондриях, ПВК окисляется до углекислого газа, водороды – до воды, образуется 36 АТФ).

б) В бескислородных условиях дальнейшее окисление ПВК и НАД•Н невозможно, поэтому гликолиз является единственным источником энергии. Для него требуется НАД окисленный (без водородов). Водороды при бескислородном дыхании идут на восстановление ПВК (АТФ при этом не образуется).