что происходит с кислородом при фотосинтезе

При фотосинтезе растения выделяют кислород

Фотосинтез

Из общего количества солнечного излучения, попадающего на нашу планетку, только половина доходит до поверхности Земли, только 1/8 имеет длину волны, подходящую для фотосинтеза, и только 0,4 % таких лучей (около 1 % от общего объёма энергии) употребляется растениями. Именно от этого одного процента зависит вся жизнь на Земле.

В процессе фотосинтеза углекислый газ в пребываньи хлорофилла реагирует с водой; при этом появляется глюкоза и выделяется кислород:
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2.
Более грамотной будет запись
CO2 + 2H2O [CH2O] + O2 + H2O,
которая показывает, что выделяющийся кислород появляется из воды. Схожим уравнением описывается и хемосинтез серобактерий:
CO2 + 2H2S [CH2O] + 2S + H2O,

Таким образом, процесс фотосинтеза включает в себя две стадии:

- получение водорода (фотолиз) при этом кислород выделяется как побочный продукт реакции;

- получение глюкозы (возобновленье) .

Первая стадия фотосинтеза протекает на свету. Световые кванты дают электронам энергию, нужную для переноса их от хлорофилла или иного фотосинтезирующего пигмента. В ходе первой стадии из АДФ (аденозиндифосфата) и фосфата синтезируется АТФ (аденозинтрифосфат) , а НАДФ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат) восстанавливается до НАДФH2. Синтез АТФ за счёт энергии световых квантов именуется фотофосфорилированием. Этот процесс может быть повторяющимся (в реакции работают одни и те же электроны) и нециклическим (электроны в конце концов доходят до НАДФ и, взаимодействуя с ионами водорода, образуют НАДФH2). Кислород как побочный продукт реакции выделяется только во втором случае.

Для реакций 2-ой стадии свет не нужен. Возобновление CO2 происходит за счет энергии АТФ и скопленного НАДФH2. Углекислый газ связывается с пятиуглеродным сахаром рибулозобисфосфатом, образуя две молекулы трёхуглеродной фосфоглицериновой кислоты (ФГК) . Таковой процесс получил заглавие C3-фотосинтеза. Следующий цикл реакций (цикл Кальвина) приводит к образованию из ФГК сахара (к примеру, глюкозы) , а также ресинтезу рибулозобисфосфата. У некоторых растений (к примеру, сладкого тростника, сои) наблюдается так называемый C4-фотосинтез, в реакциях которого CO2, восстанавливаясь, включается в состав органических кислот, имеющих четыре атома углерода (к примеру, яблочной) . При этом поглощение углекислоты идёт еще эффективнее, увеличивается и продуктивность растений.

На скорость фотосинтеза влияют многие причины. Основными из их являются интенсивность света, концентрация кислорода и углекислого газа, температура окружающей среды. Состояние, когда скорость выделения кислорода растением равна скорости его дыхания, величается точкой компенсации.

Кислород в процессе фотосинтеза может действовать как конкурентный ингибитор, взаимодействуя с рибулозодисфосфатом вместо углекислого газа. При этом появляется одна молекула ФГК и фосфогликолат, сходу расщепляющийся до гликолата. Чтоб возвращать хотя бы часть углерода, связанного в бесполезном гликолате, у растения имеется процесс, нарекаемый фотодыханием. Это зависимое от света потребление кислорода с выделением углекислого газа, заметное только у C3-растений, не имеет ничего общего с обыденным дыханием. Фотодыхание, в целом, идёт с поглощением энергии; в итоге появляется фосфоглицерат, а 25 % углерода пропадает в виде CO2. В фотодыхании участвуют хлоропласты, пероксисомы и митохондрии. У C4-растений фотодыхания практически нет, что и является предпосылкой их большей продуктивности.

В связи с энергетической неувязкой учёные пробуют провести фотосинтетические процессы искусственно, особенно их 1-ые этапы, когда вода под деяньем солнечной радиации расщепляется на кислород и водород. Сжигание водорода (с образованием воды) экологически незапятнанный процесс