Углекислый газ (смотри рисунки: Газ; ) (CO2 и вода являются неорганическим сырьем для фотосинтеза. Они поступают в фотосинтезирую-щие клетки различными путями CO2 просто проходит сквозь поры в устьицах листа (1) и сквозь воздушные пустоты между клетками (смотри рисунки: Клетка часть 1; Клетка часть 2; Клетка часть 3; ) мезофилла листа (смотри рисунки: Лист; ) (мякоти) (2). Вода, в свою очередь, поднимается от корней по системе сосудов кселемы (3). Продукты фотосинтеза, простые, растворимые в воде сахара, поступают в ситовидные трубки флоэмы и распространяются по всему растению (4). Фотосинтез в клетке растения происходит внутри структур, или органоидов, называемых хлоропластами (смотри рисунки: Хлор; ) (В). Каждый хлоропласт (смотри рисунки: Хлор; ) отделен от цитоплазмы двойной мембраной (1), которая окружает плотную жидкость (смотри рисунки: Жидкость; ) называемую промой (2). Внутренняя часть мембраны, врастая в строму, образует систему основных структурных единиц хлоро-пластов (смотри рисунки: Хлор; ) в виде плоских дис-ковидных мешков — тила-коидов. Группы тилакоидов, связанных друг с другом таким образом,что их полости оказываются непрерывными, образуют структуры (похожие на стопки монет), называемые гранами. Хлоропласту (смотри рисунки: Хлор; ) содержат фотосинтезирующие пигменты, основным из которых является хлорофилл (смотри рисунки: Хлор; ) Этот пигмент поглощает свет (смотри рисунки: Свет; ) главным образом, синей, фиолетовой и красной части спектра (смотри рисунки: Спектр; ) Зеленый свет (смотри рисунки: Свет; ) не поглощается, т. к. он отражается от поверхности, что окрашивает листья (смотри рисунки: Лист; ) в зеленый цвет. Фотосинтез включает комплекс химических реакций. Удобства ради их разделяют на зависящие от света (смотри рисунки: Свет; ) реакции, происходящие в тилако-идной части мембраны, и независящие от света (смотри рисунки: Свет; ) реакции, происходящие в строме. В зависящей от света (смотри рисунки: Свет; ) реакции фотосинтеза (С) энергия солнечного света (смотри рисунки: Свет; ) поглощается хлорофиллами (смотри рисунки: Хлор; ) и превращается сначала в электрическую, а затем в химическую энергию, которая временно «хранится» в соединениях аденозинтри-фосфата (АТФ) и никотина-мидадениндинуклеотидфос-фата (НАДФ-Н). Позднее эти соединения используются как источник энергии, питающей независимое от света (смотри рисунки: Свет; ) превращение С02 в молекулы Сахаров. Все необходимое для зависящих от света (смотри рисунки: Свет; ) реакций содержится на поверхности тилакоидов. Поглощающие свет (смотри рисунки: Свет; ) пигменты, включая хлорофилл (смотри рисунки: Хлор; ) сгруппированы в фотосистемы (1) на внешней стенке тилакои-да. Когда свет (смотри рисунки: Свет; ) попадает на молекулу пигмента, один из электронов возбуждается и переносится через фотосистему к носителю электронов в мембране (2). Потеряв электрон, фотосистема приобретает положительный заряд. Затем она восполняет электроны в процессе разложения воды (Н20) (3), при котором также в тилакоид ный мешок (4) выпускается ион водорода (Н+), и освобождается газообразный (смотри рисунки: Газ; ) кислород (OJ (5). Возбужденный электрон передается другому носителю в тилакоидной мембране: в этом процессе часть энергии расходуется на добавление Н* в ти-лакоидный мешок (6). Электрон переходит во вторую фотосистему (7). Здесь также поглощается свет (смотри рисунки: Свет; ) что увеличивает уровень энергии электрона. Повторно возбужденный электрон теперь проходит через другие носители электронов, отдавая часть своей энергии на образование НАДФ-Н из НАДО и ионов водорода (9). В результате концентрация Н* в ти-лакоидном мешке повышается в 1000 раз, что создает в строме химическое давление. Н+ может «просочиться» назад в строму только через стягивающие мембрану «турбины» — ферменты, синтезирующие АТФ (10). Когда Н+ проходит через них, начинается синтез АТФ из АДФ (аденозиндифос-фата) и фосфата, как в митохондриях клеток. Затем химические соединения АТФ и НАДФ-Н, обладающие большими запасами энергии, используются как источники энергии при образовании сахара в независимых от света (смотри рисунки: Свет; ) реакциях, проходящих в строме (D). С02 участвует в образовании серии промежуточных соединений, используя накопленную энергию, до тех пор, пока, наконец, не получается сахар (1).
