ВВЕДЕНИЕ. Жизнь на Земле существует бла­годаря солнечному свету

Жизнь на Земле существует бла­годаря солнечному свету. Свет явля­ется источником энергии для расте­ний. Энергия света в растениях в процессе фотосинтеза используется для синтеза органических соединений из СО2 и воды. Фотосинтез это слож­ный многоступенчатый процесс, од­нако, он имеет простой химический баланс. Из 6 молекул СО₂ синтезиру­ется молекула гексозы (глюкозы или фруктозы). Необходимый для процес­са восстановления водород извлекает­ся из воды. Кислород (О2) при этом является побочным продуктом фото­синтеза и поступает в атмосферу.

В первой части фотосинтеза (све­товые реакции) происходит расщеп­ление воды с образованием протонов, электронов и атома кислорода под действием солнечного света. Два электрона и один протон, получив энергию квантов света, присоединя­ются к молекуле НАДФ⁺ и превра­щают её в НАДФН. В ходе поглоще­ния квантов световой энергии также синтезируется молекула АТФ.

Вторая часть фотосинтеза не требует притока света (темновые ре­акции). Из СОг, электронов, получае­мых от НАДФН и энергии АТФ син­тезируются углеводы - глюкоза, фруктоза или полимер глюкозы крах­мал. Первый и наиболее важный этап этого процесса - перенос высокоэнер­гетических электронов на СОг с вос­становлением углерода в молекуле СО₂. Так возникает одноуглеродный фрагмент НСОН, характерный для моносахаридов. Затем синтезируется глюкоза (С₆Н₁₂О₆) в реакциях анало­гичных полимеризации формальдеги­да до углеводов по Бутлерову.

Таким образом, эти молекулы включают в себя электроны высокой энергии. После поступления углево­дов в организм человека с пищей эти электроны извлекаются в катаболических процессах. Их энергия использу­ется по двум направлениям:

- синтез АТФ (который является
универсальным источником энергии
для большого числа энергозависимых
процессов);

- прямой перенос электронов в
новые, синтезирующиеся связи (главным образом при синтезе липидов).