Суммарное уравнение фотосинтеза

Во многих, если не во всех, школьных учебниках биологии приводится вот такое уравнение реакции фотосинтеза.

6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Конечно же реакции фотосинтеза не существует – фотосинтез, это сложный процесс, включающий множество процессов и реакций, разнесенных в пространстве и времени. Все они разделены на две группы: светову фазу и темновую фазу. Таким образом, приводимое в учебниках уравнение реакции призвано отражать суммарный процесс. Адекватно ли приводимое суммарное уравнение отражает процессы фотосинтеза? Нет, и вот почему. В световой фазе фотосинтеза, протекающей в тилакоидах, проходит фотолиз воды. Образовавшийся в результате фотолиза молекулярный кислород удаляется из хлоропластов. Энергия света, уловленная хлорофиллом, идет на закачивание протонов (катионов водорода) в тилакоиды и создание градиента их концентрации. Выходящие по градиенту концентрации из тилакоидов в строму хлоропластов протоны обеспечивают ресинтез АТФ. Таким образом, световая фаза обеспечивает темновую фазу АТФ и некоторым количеством протонов. В темновой фазе фотосинтеза, проходящей в строме хлоропластов, из углекислого газа синтезируются углеводы и вода. На образование воды идет кислород, входящий в молекулу углекислого газа. Вода, выступающая донором протонов в световой фазе, не имеет никакого отношения к воде, синтезированной в темновой фазе. Это становится лучше понятно, если рассмотреть аноксигенный (без выделения кислорода) фотосинтез, в котором донором протонов выступает сероводород:

6CO₂ + 12H₂S → C₆H₁₂O₆ + 12S + 6H₂O

Приведенное же в школьных учебниках суммарное уравнение фотосинтеза искажает представление процессов фотосинтеза, заставляя думать, что молекулярный кислород образуется частично из углекислого газа. Чтобы составить адекватное суммарное уравнение фотосинтеза, достаточно записать реакции световой и темновой фаз разным цветом одну под другой, подчеркнуть, и суммировать реагенты и продукты в правой и левой частях, сохраняя их цвет.

12H₂O → 24H⁺ + 6O₂

6CO₂ + 24H⁺ → C₆H₁₂O₆ + 6H₂O

________________________________________

6CO₂ + 12H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

Школьное образование может не давать знание в полном объеме, но искажать знание оно не должно. А составление суммарного уравнения фотосинтеза может служить практическим заданием для учащихся на уроке. Если же кто-нибудь из учащихся продолжит изучение биологии в университете, ему не придется пересматривать свои представления о фотосинтезе.