Презентация на тему: Современная теория фотосинтеза
Современная теория фотосинтеза
План: 1. Световая фаза фотосинтеза. 2. Метаболизм углерода при фотосинтезе (темновая фаза).3. Особенности фотосинтеза у С3- и С4 – растений. 4. Фотосинтез по типу толстянковых (САМ-фотосинтез).
Литература основная: Алехина Н.Д., Балнокин Ю.В., Гавриленко В.Ф. и др. Физиология растений. М.: Колос, 2005.- 548 с.Третьяков Н.Н. и др. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений. М., Колос. 2000. – 640 с.А.Т. Мокроносов, В.Ф. Гавриленко, Т.В. Жигалова Фотосинтез. Физиолого-экологические и биохимические аспекты.- М.:Академия, 2006. – 448 с.
Фотосинтез – процесс образования из углекислого газа и воды органических веществ и высвобождения молекулярного кислорода, процесс трансформации поглощенной энергии света в химическую энергию органических соединений.
Структурная формула хлорофилла
Хлорофиллы
Каротиноиды Фикобилины
Спектры поглощения ФАР : 380 – 710 нм Хлорофиллы: в красной области спектра 640-700 нмв синей - 400-450 нм Каротиноиды: 400-550 нм главный максимум: 480 нм
Фотосистемы Фотосистема – это комплекс молекул, локализованный в мембранах тилакоидов, состоящий из фотосинтезирующих пигментов и белков-переносчиков.
Строение мембраны тилакоида
Начинается все с того. что в молекулах пигмента квант света «возбуждает» один из электронов.
Световая фаза фотосинтезаНециклический транспорт электронов
Световая фаза фотосинтезаНециклический транспорт электронов
Световая фаза фотосинтеза 1. Активация хлорофилла2. Фотолиз воды3. Синтез АТФ4. Восстановление НАДФ+ до НАДФ*Н +Н
С3 – путь фотосинтеза (цикл Кальвина) 1.Карбоксилирование CH2O~P|CO|CH2O|CH2O|CH2O~P РДФ-карбоксилаза CH2O~P|CH2O|CОOH
2.Фаза восстановления CH2O~P|CH2O|CОOH CH2O~P|CH2O|CОO~P фосфоглицераткиназа CH2O~P|CH2O|CОO~P CH2O~P|CH2O|CОH
3. Фаза регенерации первичного акцептора СО2 и синтеза конечных продуктов фотосинтеза. CH2O~P|CH2O|CОH CH2O~P|CO|CH2OH CH2O~P|CH2O|CОH CH2O~P|CO|CH2OH CH2O~P|CO|CH2O|CH2O|CH2O|CH2O~P
CH2O~P|CO|CH2O|CH2O|CH2O|CH2O~P Конденсации и перестройки С4, С5, С6 и С7 - сахарофосфатов Гексозомонофосфат Рибулозофосфат Крахмал и сахара Из световых реакций Рибулозодифосфат (РДФ)
«Сравнение световой и темновой фаз фотосинтеза»
кукуруза просо
сорго Сахарный тросник
Щирица Щетинник Просо куриное
Структурные особенности С4 растений: поперечный разрез листа кукурузы (по В.Я.Александрову, 1961) эпидермис; 2 – межклетники; 3 – мезофилл; 4 – проводящий пучок; 5 - клетки обкладки
Цикл Хетча и Слэка 1. Карбоксилирование (мезофилл) СH2 ||CO~P |COOH Фосфоенол-пировиноград-ная кислота COOH |CH2 |CO |COOH Щевелево-уксуснаякислота COOH |CH2 |CHOH |COOH COOH |CH2 |CHNH2 |COOH
Цикл Хетча и Слэка 2. Декарбоксилирование и синтез углеводов (клетки обкладки проводящих пучков) COOH |CH2 |CHOH |COOH СH2 ||CO~P |COOH Фосфоенол-пировиноград-ная кислота пировиноградная кислота (пируват) яблочная кислота (малат)
мезофилл Обкладка сосудистого пучка Схема кооперативного действия кле-ток мезофилла и обкладки сосудистого пучка у С4 - растений
Сравнительная характеристика С3 и С4 растений Происхождение и основное местообитание мезофилл Хлоропласты
Сравнительная характеристика С3 и С4 растений Первичные продукты фотосинтеза Первичный акцептор СО2
Сравнительная характеристика С3 и С4 растений Ключевой фермент СО2 – компенсационный пункт Световое насыщение фотосинтеза
Сравнительная характеристика С3 и С4 растений Наблюдаемое фотодыхание Отток ассимилятов Продуктивность
Фотосинтез по типу толстянковых(САМ – метаболизм) День – устьицазакрыты Ночь – устьица открыты
