Фотосинтез пугает длинными схемами, но устроен он просто: сначала клетка запасает энергию света, потом тратит её на сборку сахара. Разберём обе части по порядку — где они идут, что туда входит и что получается.
Если совсем коротко
Световая фаза запасает энергию.
Темновая фаза тратит её на глюкозу.
Смотрим на картину целиком
Что такое фотосинтез
Фотосинтез — это образование органических веществ из углекислого газа и воды за счёт энергии света. У растений он идёт в хлоропластах: зелёных органоидах с собственными мембранами внутри.
Суммарное уравнение выглядит так: 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2. Над стрелкой подписывают условия — свет и хлорофилл. Уравнение показывает итог, но не показывает главное: процесс состоит из двух фаз, и у каждой своё место и своя задача.
Запасаем энергию
Световая фаза: что делает свет
Световая фаза идёт на мембранах тилакоидов — плоских мешочков, собранных в стопки, граны. В эти мембраны встроен хлорофилл. Дальше события идут цепочкой.
Хлорофилл поглощает свет
Его электроны получают энергию и переходят в возбуждённое состояние.
Вода расщепляется
Это фотолиз воды: образуются протоны, электроны и свободный кислород.
Синтезируется АТФ
Энергия электронов, идущих по цепи переносчиков, запасается в связях АТФ.
Восстанавливается НАДФ·Н
Переносчик НАДФ+ принимает электроны и протоны — так запасается водород.
Кислород берётся из воды
Самая частая ошибка — считать, что кислород выделяется из углекислого газа. Нет: он образуется при фотолизе воды, а углекислый газ целиком уходит в темновую фазу.
Собираем сахар
Темновая фаза: цикл Кальвина
Темновая фаза идёт в строме — внутренней среде хлоропласта. Здесь углекислый газ присоединяется к пятиуглеродному сахару, и через цепочку реакций, которую называют циклом Кальвина, из него собирается глюкоза.
На эту сборку тратится всё, что запасла световая фаза: АТФ даёт энергию, НАДФ·Н — водород для восстановления углекислого газа. Поэтому фазы нельзя учить по отдельности: одна без другой не работает.
«Темновая» не значит «ночная»
Название говорит только о том, что самим реакциям свет не нужен. Но без АТФ и НАДФ·Н они останавливаются, поэтому у растения темновая фаза идёт днём — вслед за световой.
Сравниваем
Две фазы в одной таблице
В заданиях на установление соответствия спрашивают именно это: признак — и к какой фазе он относится. Таблицу полезно не выучить, а уметь восстановить самостоятельно на черновике.
| Признак | Световая фаза | Темновая фаза |
|---|---|---|
| Где идёт | Мембраны тилакоидов | Строма хлоропласта |
| Нужен ли свет | Да | Напрямую нет |
| Что используется | Свет, вода | CO2, АТФ, НАДФ·Н |
| Что образуется | O2, АТФ, НАДФ·Н | Глюкоза |
| Ключевой процесс | Фотолиз воды | Фиксация углекислого газа |
Биология становится понятнее
Какие темы ещё «плывут»?
На диагностике найдём пробелы
и соберём план подготовки под вас.
Проверяем себя
Где чаще всего ошибаются
- Пишут, что кислород выделяется из углекислого газа. Источник кислорода — вода.
- Относят синтез глюкозы к световой фазе. Глюкоза образуется в темновой.
- Путают место: световая фаза идёт на мембранах тилакоидов, темновая — в строме.
- Забывают, что АТФ световой фазы тратится тут же, в хлоропласте, на темновую фазу.
Не учите схему целиком.
Марина Обухова
Спросите себя: откуда взялась энергия и куда она ушла.
Отметьте, что уже можете объяснить своими словами, — список сохранится в этом браузере.
Я всё подготовил
По одному пункту — и всё готово.
И ещё пара вопросов
Часто спрашивают
Идёт ли фотосинтез ночью?
Без света световая фаза останавливается, а вслед за ней и темновая: ей не из чего брать АТФ и НАДФ·Н. Дыхание при этом продолжается круглые сутки.
Чем фотосинтез отличается от дыхания?
При фотосинтезе органические вещества образуются и энергия запасается, при дыхании — вещества расщепляются и энергия освобождается. Фотосинтез идёт в хлоропластах, кислородный этап дыхания — в митохондриях.
Нужно ли знать все реакции цикла Кальвина?
Для экзамена важнее понимать смысл: углекислый газ фиксируется, восстанавливается и превращается в глюкозу за счёт АТФ и НАДФ·Н. Объём деталей сверьте с актуальным кодификатором и школьным учебником.
Марина Обухова
Преподаватель биологии и эксперт ЕГЭ. Помогаю разобраться в сложных темах, увидеть свой прогресс и прийти на экзамен с уверенностью.
Познакомиться с преподавателем