Фотосинтез

В. Пфеффе­р (нем. физиол.) в 1877 г. процесс образования растениями орг. в-в на свету назвал «ФОТОСИНТЕЗОМ», т. е. с начала изуче­ния до его названия прошло более 100 лет, а простое суммарное уравнение фотосинтеза явилось плодом коллективного труда нескольких поколений ученых разных стран. Тем не менее суммарное уравнение, выражая суть процесса, оставляло неясным многие вопросы механизма трансформации солнечной энергии в химическую. Потребовалось еще столетие, чтобы при­близиться к пониманию этого процесса.
В 1941 г. независимо в СССР и США было экспериментально до­казано, что О₂ при фотосинтезе освобождается из воды, а не из СО₂. А. Л. Виноградов и Р. В. Тейс с помощью масс-спектрометрического анализа показали, что отно­шение ¹⁶0¹⁸0 в О₂, выделяющемся при фотосинтезе, соответствует соотношению этих изотопов в воде.
Существование двух фаз фотосинтеза установлено в опытах с мигающим светом (в России А. А. Рихтер, 1914) и (в США Р. Эмерсон и У. Арнольда 1932, 1941). Опти­мальное время световой вспышки оказалось 10^-5 с, темнового периода - 0,04-0,06 с. Эффективность импульсного света объ­ясняется наличием в фотосинтезе темновых энзиматических ре­акций, которые идут более медленно, чем фотохимические про­цессы. Об этом свидетельствует и тот факт, что для интенсив­ности фотосинтеза при оптимальном освещении и температуре 15-25 "С величина Q₁₀ равна 2,0-2,5, т. е. соответствует энзи­матическим процессам.
В 1954-1958 гг. Д. Арнон (амер. физиол. и биохим.) на хлоропластах листьев шпината показал, что под действием света в гранах происходит восстановление НАДФ и образование АТФ, в строме эти соединения используются в темповых реакциях для восстановления СО₂. Этот процесс можно представить следую­щей схемой:
Детальное изучение световой и темновой фаз, их структурной и функциональной организации, регулирования в растении и зависимости от факторов среды лежит в основе разработки спо­собов управления продукционным процессом.

2.