Fotosinteza. Transformarea energiei luminoase în energie chimică în fotosinteză algele albastre-verzi, ca și alte organisme fotosintetice, care efectuează scindarea apei și oxigenului este un set complex de reacții. În prima reacție (fotofizice) lumină este absorbită de pigmenți și de conversie a energiei în structurile de pigment, al doilea (fotochimic) din energia electronilor este transferată lanțului de transport fotosintetic de electroni, iar al treilea (biochimic) este folosit pentru a recupera C02. Deoarece celulele de alge verzi-albastre conțin un număr mare de pigmenți, absorbția luminii vizibile este realizată pe o gamă largă (400-800 nm), mai mult decât alte alge. Pigmenții aparatului fotosintetic sunt aranjate în două photosystems. Fotosistemul I este principala conversie site-ul de energie în lumina chimica, Ea si fotosistemul II, și conține clorofilă și carotenoizi. Cu toate acestea, clorofilei a în cianobacterii nu este pigment omogen. Fotosistemul I este un complex de clorofilă a și citocromul f.
Ca rezultat al luminii de excitație, care vine dintr-un photosystem II, numită apă reacție Fotooxidarea format și a lanțului de transport de electroni în vectorii translatie care duc la restaurarea lor. Excitația rezultatelor photosystem I în oxidarea acestor vectori și transferul de electroni pe moleculă de NADPH urmată de reducerea acesteia.
Electron, care rezultă din modul în care photoexcitation fotosistemul I, și fotosistemul II, prin intermediul următoarelor oferă energia conținută în acesta. Fotosistemul II (short-A = 680), care absoarbe un foton, creste energia electronilor de la nivelul potențialului de oxidare-reducere a apei, care este un donor de electroni extern, la un nivel scăzut, cu un potențial negativ. Fotoactivarea photosystem I (longwave), de asemenea, duce la formarea unui electron, cu o capacitate de reducere mare, care este folosit pentru a repara sau feredoxin zhelezofermenta dehidrogenaza. Sub influența pigment lumină roșie oxidează citocrom f și restabilește feredoxin, care este oxidat NADP-reductaza, restaurarea imaginii NADP-H este una dintre cele mai importante componente care formează „efectul de reducere“, datorită energiei luminii.
La rândul său, citocrom f, donor de electroni electroni este redus, și transferat la fotosistemul II, m. E. Combina ambele sisteme. Intre ele este plastocyanin și - proteina conținând cupru implicată în transportul de electroni.
Cu fotosistemul II asociată plastoquinone - compuși cu cel mai scăzut potențial redox și participarea la transportul de electroni. Un loc important în camion îndepărtat și citocromii b, care este considerabil mai mare decât citocromul. În particular, citocromilor b, conținute în cloroplastele, aranjate după photosystem I.
energia electronilor este utilizată în formarea legăturii energetice ATP de două ori. Unul dintre locurile în care fosforilarea asociate cu fotosistemul II. Situat se crede între plastoquinone și citocromul f. Locul al doilea este probabil între acceptor de fotosistemul I și ANPH. R. M. Bekina și M. V. Gusev a arătat că membranele tilacoide de cianobacterii împreună cu photosystem I photosystem II este capabil să recupereze 02 la centrul de reacție - captatorul primar. Cu toate acestea, funcționarea celor două sisteme împreună sau separat, cu 02 ca acceptor de electroni are eficiență energetică inegale. O abatere de la schimbul normei Photo 02 ca activarea și reducerea absorbției la 02, care are același efect inhibitor asupra fotosintezei. Când introduse în celule de acizi organici au capacitatea de a activa absorbția 02 în photosystem II (acid malic, glioxilic, acidul malonic, acidul oxalic) fotosinteză a scăzut cu 50-70%. Inhibă fotosinteza și îndepărtarea de peroxid de hidrogen eliberată în mediu. Atunci când co-incubare a cianobacterii și cloroplastele plantelor superioare cu photoabsorption activă 02, îmbogățirea mediului H202, de asemenea, la 50-70% inhibat de fotosinteză. Astfel, din aceste experimente rezultă necesitatea de a menține un anumit nivel al formelor reduse de 02, atât pentru procesul de fotosinteză incepe metabolismul general al celulei în lumină. E. L. Barski și colab. Am constatat că selecția fotosintetic 02 celule intacte de cianobacterii depinde de încărcătura de suprafață a membranei, reglarea plastocyanin doc cu centrele de reacție ale photosystem I. rămase în faza de a aloca 02 redistribuirea transmembranara evident datorită cationilor, ca răspuns la formarea potențialului electrochimie la celulele de iluminat H + energizare. Redistribuirea cationilor conduce la o creștere a concentrației lor în plastocyanin micromediul și stimularea eliberării de 02.
Calvin M. Cercetările au arătat că principala cale de asimilare C02 - un proces ciclic, în care este introdus și din care C02 carbonul iese.
E. Libbert acest proces se separă în trei faze: Faza carboxilare legarea la ribulozodifosfat C02 forme două molecule de ribulozodifosfat carboxilaza enzima fosfoglicerat. În faza de recuperare a fosfoglicerat care implică NADPH și ATP se reduce la 3-fosfoglitseraldegidrida. Apoi, faza de regenerare are loc atunci când fiecare moleculă fosfoglitseraldegida sasea din bucla și această substanță este formată din fructoză 1,6-bifosfat de la ea, la rândul lor, sunt sintetizate glucoză, zaharoză, amidon și. N. Dintre moleculele rămase care implică fosfoglitseraldegida noi molecule de ATP este regenerat ribulozodifosfat (5S3-3S5). În diferite fosfați, zaharuri (de exemplu, C4-C6-eritroza-fructoză-C7 sedogeptulozodifosfat) sunt formate ca intermediari. Odată cu sfârșitul acestei faze a ciclului este închis. Acest proces se numește „C3-Road“, și este caracteristic majorității plantelor.
. M. Hatch și S. Slack, și chiar mai devreme Yu S. Karpilov a constatat că anumite plante, predominant tropicale și subtropicale (zahărul din trestie, porumb și altele.), CO2 se alătură acidului fosfoenolpiruvic (PEP), cu participarea carboxilaza fosfoenolpiruvat: