возбуждённых молекул хлорофилла тратится на превращение ионов Н+ в атомы водорода, которые активно соединяются со сложными органическими соединениями – переносчиками водорода. Ионы гидроксила ОН− отдают свои электроны другим молекулам и превращаются в свободные радикалы ОН. Радикалы ОН взаимодействуют друг с другом, в результате чего образуются вода и молекулярный кислород:
4OН → O2 + 2Н2O.
Таким образом, источником молекулярного кислорода, образующегося в процессе фотосинтеза и выделяющегося в атмосферу, является фотолиз – разложение воды под влиянием света. Кроме фотолиза воды, энергия света используется в световой фазе для синтеза АТФ из АДФ и фосфата без участия кислорода. Это очень эффективный процесс: в хлоропластах образуется в 30 раз больше АТФ, чем в митохондриях тех же растений с участием кислорода. Таким путём накапливается энергия, необходимая для процессов связывания СO2. В этих реакциях участвуют молекулы АТФ и атомы водорода, образовавшиеся в процессе фотолиза воды и связанные с молекулами-переносчиками:
Так энергия солнечного света преобразуется в энергию химических связей сложных органических соединений.
Некоторые бактерии, лишённые хлорофилла, тоже способны к синтезу органических соединений, при этом они используют энергию химической реакции неорганических веществ. Преобразование энергии химических реакций в химическую энергию синтезируемых органических соединений называют хемосинтезом. К группе автотрофов-хемосинтетиков (хемотрофов) относятся нитрифицирующие бактерии. Некоторые из них используют энергию окисления аммиака в азотистую кислоту, другие – энергию окисления азотистой кислоты в азотную. Известны хемосинтетики, окисляющие двухвалентное железо до трёхвалентного или сероводород до серной кислоты. Фиксируя атмосферный азот, переводя нерастворимые минералы в форму, пригодную для усвоения растениями, хемосинтезирующие бактерии играют важную роль в круговороте веществ в природе.
Организмы, не способные сами синтезировать органические вещества из неорганических, нуждаются в поступлении их из окружающей среды. Эти организмы называют гетеротрофными. К ним относят большинство бактерий, грибы и всех животных.
Вопросы для повторения и задания
1. Что такое диссимиляция?
2. Изобразите схематично этапы энергетического обмена.
3. В чём заключается роль АТФ в клетке?
4. В каких структурах клетки осуществляется синтез АТФ?
5. Сравните известные вам типы питания организмов.
6. Какие организмы называют автотрофными? На какие группы делят автотрофные организмы?
7. Почему в результате фотосинтеза у зелёных растений в атмосферу выделяется свободный кислород?
8. Объясните, почему, несмотря на то что в процессе фотосинтеза синтезируется АТФ, фотосинтез относят
