ЗАГАЛЬНА МІКРОБІОЛОГІЯ - Т.П. Пирог - 2004

18. ФОТОТРОФНІ БАКТЕРІЇ ТА ФОТОСИНТЕЗ

18.3. ПРОЦЕСИ ФОТОСИНТЕЗУ

Висновки

1. Під дією світла перенесення електронів від донора до акцептора відсувається у термодинамічно невигідному напрямку (від позитивного окисно-відновного потенціалу до негативного).

2. Поповнення фотосистеми електронами відбувається за рахунок зовнішніх донорів (оксигенний фотосинтез — вада: аноксигенний — сульфід, елементна сірка, молекулярний водень, органічні сполуки).

3. Електрони надходять шляхом циклічного та нециклічного перенесення. У разі циклічного перенесення електрони повертаються від відновленого акцептора до окисненого донора. У процесі оксигенного фотосинтезу у разі нециклічного перенесення електрони для другої фото реакції надходять від води, а для першої — з електрон-транспортного ланцюга, який з'єднує обидві фотосистеми. У разі нециклічного перенесення (аноксигеикий фотосинтез) електрони можуть надходити від сульфіду, елементної сірки, молекулярного водню, органічних сполук.

4. Циклічне та нециклічне перенесення електронів супроводжується спрямованим перенесенням протонів, зміною заряду мембрани та виникненням трансмембранного електрохімічного градієнта протонів. Протони транспортуються через мембрану ззовні всередину. Перенесення одного електрона супроводжується надходженням у внутрішній простір двох протонів.

Апарат фотосинтезу — де протонний насос, який приводиться в дію світлом.

5. У процесі фотосинтезу енергія протонного потенціалу перетворюється на енергію АТФ за тими самими механізмами, що і в плазматичній мембрані прокаріот або в мітохондріях еукаріот

6. Нециклічне перенесення електронів приводить (крім зміни заряду на мембрані) до відновлення НАД(Ф)Н.

7. У процесі оксигенного фотосинтезу (ціанобактерії, зелені рослини), коли донором водню є вода, необхідним є функціонування двох фотореакцій. При цьому відбувається синтез АТФ, відновлення НАДФ і виділення молекулярного кисню (електрони для другої фотореакції вивільнюються при утворенні кисню а води).

8. У процесі анокснгенного фотосинтезу функціонує одна фотореакція, оскільки використовуються донори водню та електронів з більш негативним окисно-відновним потенціалом, ніж вода.

У пурпурових бактерій у процесі фотосинтезу лише утворюється АТФ. Відновлення НАД не відбувається (у цьому разі відсутнє нециклічне перенесення електронів, оскільки окисно- відновний потенціал акцептора електронів становить -0,1 В). НАДН утворюється під час зворотного транспорту електронів.

У зелених бактерій у процесі фотосинтезу утворюється АТФ і НАДН (оскільки окисно-відновний потенціал акцептора електронів становить -0,5 В).

9. Процес фотосинтезу являє собою хімічну реакцію, яка найчастіше здійснюється на нашій планеті. Фотосинтезу ми зобов'язані як безперервним утворенням органічного матеріалу, так і існуванням таких видів корисних копалин, як вугілля, нафта і природний газ.