При участии ионов Н+ и электронов, переданных фотосистемой I, образуется НАДФН — вещество, которое обладает восстанавливающей силой.
Оно переносит электроны и ионы водорода к СO2, восстанавливая углекислоту до [СН2O].
Поскольку для протекания этих реакций не нужен свет, их называют темновыми реакциями фотосинтеза. Они имеют определенную циклическую последовательность. Темновые реакции фотосинтеза, в отличие от световых, идут не в тилакоидных мембранах, а в строме хлоропластов. В ходе этих реакций образуются сахара.
Именно темновые реакции фотосинтеза обеспечивают основу для появления всех органических соединений на нашей планете. Они порождают все остальные превращения органических веществ в других живых организмах. М. Кальвин, открывший в 1956 г. темновые реакции фотосинтеза, был удостоен Нобелевской премии, что явилось признанием значимости открытия. В честь этого ученого темновые реакции фотосинтеза называют циклом Кальвина.
При желании вы найдете в других книгах подробные сведения о цикле Кальвина, а также узнаете, что у некоторых растений засушливых мест есть иные (отличные от цикла Кальвина) способы синтезировать сахара.
Мы не будем детально рассматривать темновые реакции фотосинтеза. Отметим лишь основные
моменты:
(1) Из сахаров, образовавшихся в цикле Кальвина, в дальнейшем синтезируется крахмал.
(2) Крахмал запасается растениями как источник питания. Часть его откладывается в виде гранул сразу в зеленых листьях, а часть синтезируется в запасающих органах из сахаров, транспортируемых туда по сосудам.
(3) Сахара могут быть превращены растениями в любые биологически активные вещества.
Фотосинтез — мощный созидательный процесс, в котором световая энергия используется, чтобы с помощью расщепления связей Н2O “завести” главную биологическую пружину.
Способностью к фотосинтезу обладают только растения и некоторые микроорганизмы. Почти все процессы (например, дыхание), происходящие в других живых организмах, в конце концов ведут к воссозданию связей Н2О.
С этой точки зрения человек занимает особую экологическую нишу. Сжигая ископаемое топливо (нефть, уголь), он в конечном счете восстанавливает связи Н2О, которые разорвал фотосинтез прошлых геологических эпох.