раций ионов Н+ по обе стороны тилакоидной мембраны, которая, как и в случае митохондрий, необходима для осуществления процесса фосфо-рилирования — образования АТФ, основного энер­гетического эквивалента, используемого в качестве источника энергии в биологических процессах. Об­разованные в результате фотохимического перено­са электронов АТФ и НАДФН используются для восстановления СО2 с образованием первичных са-харов, которое в упрощенном виде можно описать следующим образом: СО2 + 4е + 4Н+ —*• СН2О + + Н2О. При этом на каждую молекулу СО2 расходу­ется две молекулы НАДФН и три молекулы АТФ. Этот процесс, в результате которого "восстановлен­ная" молекула СО2 включается в состав гексозы, осуществляется через ряд стадий с участием слож­ного цикла энзиматических реакций, получившего название цикла Кальвина по имени его открывателя. В заключение необходимо отметить, что иссле­дование фотосинтеза — сложнейшего фундамен­тального биологического процесса, имеющее дав­ние традиции в отечественной науке, привлекает в настоящее время внимание все большего числа ес­тествоиспытателей — биологов, физиков, химиков, математиков. Познание молекулярных механизмов фотосинтеза будет иметь большое значение для обеспечения человечества экологически чистой энергией за счет практически неиссякаемого источ­ника — солнечного излучения (например, на основе фоторазложения воды на молекулярной водород и кислород), для повышения фотосинтетической продуктивности растений, лежащей в основе обес­печения человечества пищей, для использования принципов фотопреобразования световой энергии при фотосинтезе в фотобиотехнологических и фо­тобиотехнических системах, для обеспечения дли­тельных космических экспедиций органикой и мо­лекулярным кислородом, для решения проблем экологической безопасности отдельных регионов, для сохранения и развития биосферы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Знания, накопленные при изучении современ­ных организмов различной степени сложности, позволяют сформулировать непротиворечивую кон­цепцию эволюции биоэнергетических систем. Эта концепция дает ключ к пониманию не только путей становления механизмов превращения энергии в клетке, но и позволяет объяснить, почему химия и физика живой клетки базируются на двух основных классах веществ: а) нуклеиновых кислотах и нуклео-тидах и б) белках. Вкратце система взглядов, о кото­рой идет речь, может быть суммирована следующей схемой эволюции жизни.

1. Образование азотистых оснований (пуринов и пиримидинов), а затем и нуклеотидов из Н2О, NH3, СО2, HCN и некоторых других простейших соеди­нений под действием ультрафиолетового излучения Солнца.

2. Использование остатков аденина, а затем так­же других пуринов и пиримидинов в нуклеотидах для поглощения ультрафиолетового света. При

этом энергия ультрафиолетовых квантов оказыва­ется движущей силой для синтеза АТФ из АДФ и фосфата или для осуществления других энергоем­ких реакций коферментами-нуклеотидами (адени-новый фотосинтез).

3. Образование резервных веществ за счет энер­гии АТФ (гликогенез) с тем, чтобы их последующее расщепление могло поддержать ресинтез АТФ при отсутствии ультрафиолетового света (гликолиз).

4. Изменение спектральных свойств атмосферы, ставшей плохо проницаемой для ультрафиолета, и замена "аденинового" фотосинтеза на фотосинтез, использующий видимый свет. В качестве пигментов используется ретиналь, а затем хлорофилл. В ре­зультате АТФ, бывший до того как преобразовате­лем световой энергии, так и "конвертируемой энер­гетической валютой", утрачивает первую из этих двух функций, сохранив только вторую.

5. Увеличение концентрации О2 в атмосфере в результате деятельности фотосинтезирующих орга­низмов и появление ферментов, поглощающих кислород с целью его детоксикации.

6. Создание современных дыхательных систем, преобразующих в АТФ энергию окисления субстра­тов кислородом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Будыко М.И., РоновА.Б., Яншин А.Л. История атмо­сферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.

2. Мак-Ивен М., Филяипс Л. Химия атмосферы. М.: Мир, 1978.

3. Фотосинтез / Под ред. Говинжи. М.: Мир. Т. 1 и 2. 1987.

4. Холя Д., Рао К. Фотосинтез. М.: Мир, 1983.

5. Клейтон Р. Фотосинтез. Физические механизмы и химические модели. М.: Мир, 1984.

6. Шувалов В.А. Первичное преобразование световой энергии при фотосинтезе. М.: Наука, 1990.

7. Уайт А., Хендяер Ф Смит Р. и др. Основы биохимии. М.: Мир, 1981.

8. Саган К. В. V Происхождение предбиологических систем/Подрех А.И. Опарина. М.: Мир, 1966. С. 211.

9. Понамперума С.В. // Там же. С. 224.

10. Ску.шчев В.П. Аккумуляция энергии в клетке. М.: Наука, 1969.

11. Скулачев В.П. Мембранные преобразователи энер­гии. М.: Высш. шк., 1989.

12. Ску.ючев В.П. Энергетика биологических мембран. М.: Наука, 1989.

13. Скулачев В.П. Кислород в живой клетке: добро и зло // Соросовский Образовательный Журнал. 1996. № 3. С. 4-16.

14. Скулачев В.П. Законы биоэнергетики //Там же. 1997. № 1. С. 9-14.

)