0000079 2

Rys. 91. Schemat regeneracji pentozofosforanów w procesie fotosyntezy

ustawicznego dostarczania znacznych ilości ATP i NADPH + H⁺ Jak wynika z reakcji przedstawionych powyżej, dla redukcji cząsteczki C0₂ do poziomu cukrów jest konieczny udział trzech cząsteczek ATP (dwóch przy redukcji kwasu 3-fosfoglicerynowego i jednej przy fosforylacji rybulozo-5-fosforanu) oraz dwóch cząsteczek NADPH + H⁺ W związku z tym ogólny bilans reakcji ciemniowych procesu fotosyntezy przedstawia się następująco

3CO,+ 3C,-dwu-®+6ATP+6NADPH+6H+ -* 6C₃® + 6ADP+6NADP++rt® +3H,0

[14-12]

5C,®-^ 3C,® +2®    .    [14-13]

3C,®+3ATP-^ 3C₈-dwu-®+ 3ADP    [14-14]

3CO_a+6NADPH + 6H ⁺ + 9ATP-> 1 C₃—® +6NADP+ +9ADP+8®+ 3H,0    [14-15]

Natomiast dla reakcji zależnych od światła bilans można przedstawić w sposób następujący

3ADP+3® —'X. 3ATP    [14-16]

6H.O + 6NADP++6ADP + 6® —6NADPH+ 6H++6ATP + 30,    [14-17]

[14-18]

9ADP + 9®+ 6H.O + 6NADP+ —    9ATP+6NADPH+6H++30,

Wreszcie bilansując reakcje przebiegające w ciemności z reakcjami świetlnymi otrzymuje się ogólne równanie fotosyntezy

[14-19]

JC0₂+3H₂0+® —•—® +30*

Z reakcji tej wynika, że na włączenie jednej cząsteczki CO* i redukcję jej do poziomu cukrów zużywanych jest co najmniej 6 kwantów świetlnych i wartość ta według Arnona wydaje się najbardziej prawdopodobna. Zapotrzebowanie kwantowe jest co prawda od wielu lat przedmiotem gorących sporów i wynosi w przeliczeniu na cząsteczkę C0₂, według poszczególnych badaczy od 4 (War-burg) lo 10 (Arnon). Najbardziej prawdopodobne zapotrzebowanie przyjęte ostatnio przez Arnona = 6 kwantów stanowi bardzo wysoką „wydajność energetyczną’¹ — ok. 50%. Dokładne wyliczenie „wydajności energetycznej” procesu totosyntezy nie jest możliwe, gdyż trudna jest do określenia energia absorbowanych kwantów świetlnych. Zakładając, że najsilniej absorbowane przez chlorofil jest światło pomarańczowe o długości fali 6670 A i energii 42 700 cal/mol światła, ilość energii dostarczonej przez 6 kwantów tego światła wynosi 6-42 700 = = 256 200 cal. Energia zużywana na redukcję C0₂ do poziomu cukrów równa jest 1/6 energii spalania cząsteczki glukozy, czyli 686/6 = 114 300 cal, więc wy-

323