Фотосинтез. Общая характеристика обмена веществ

Содержание

Слайд 2

Эти две группы реакций взаимосвязаны, реакции биосинтеза невозможны без энергии, которая

Эти две группы реакций взаимосвязаны, реакции биосинтеза невозможны без энергии, которая

выделяется в реакциях энергетического обмена, реакции диссимиляции не идут без ферментов, образующихся в реакциях пластического обмена.
Для поддержания различных процессов жизнедеятельности, например: для движения, для биосинтеза различных органических соединений; для поглощения веществ — организму необходима энергия.
Одна группа организмов (фотоавтотрофы) использует солнечную энергию;
вторая группа (хемоавтотрофы) использует энергию, выделяющуюся при окислении неорганических веществ;

Общая характеристика обмена веществ

Слайд 3

Третья группа организмов (хемогетеротрофы) окисляет органические вещества и использует выделяющуюся при

Третья группа организмов (хемогетеротрофы) окисляет органические вещества и использует выделяющуюся при

этом энергию. Если организмы в зависимости от условий ведут себя как авто– либо как гетеротрофы, то их называют миксотрофами.
Метаболизм авто– и гетеротрофов различается. В качестве источника углерода автотрофы используют неорганические вещества (СО2), а гетеротрофы — органические.
Различны и источники энергии: у автотрофов — энергия солнечного света или энергия, выделяющаяся при окислении неорганических соединений, у гетеротрофов — энергия окисления органических веществ.

Общая характеристика обмена веществ

Слайд 4

Общая характеристика обмена веществ К какой группе организмов по типу использования

Общая характеристика обмена веществ

К какой группе организмов по типу использования энергии

относятся:
Бактерии-сапротрофы? Зеленые бактерии? Цианобактерии?
Грибы?
Животные?
Растения?
Слайд 5

Фотосинтез Фотосинтез — процесс образования органических веществ из углекислого газа и

Фотосинтез

Фотосинтез — процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды

за счет энергии света, при этом выделяется кислород.
6СО2 + 6Н2О + Q света → С6Н12О6 + 6О2
Главным органом фотосинтеза является лист, в клетках которого имеются специализированные органоиды, ответственные за фотосинтез — хлоропласты. Строение?
В процессе фотосинтеза различают две фазы: световую и темновую. Световая фаза происходит только на свету в мембранах тилакоидов.
Мембраны тилакоида содержат молекулы хлорофилла, белки цепи переноса электронов и особые ферменты — АТФ-синтетазы.
Слайд 6

Световая фаза фотосинтеза Молекулы хлорофилла в мембранах тилакоидов организованы в фотосистемы,

Световая фаза фотосинтеза

Молекулы хлорофилла в мембранах тилакоидов организованы в фотосистемы, содержащие

около 300 молекул. Более древняя фотосистема появилась у фотосинтезирующих зеленых бактерий — фотосистема-1, она способна отбирать электроны и протоны у сероводорода, при этом не происходит выделения О2:
СО2 + 2Н2S + световая энергия → (СН2О) + Н2О + 2S
Слайд 7

У сине-зеленых водорослей, а затем у всех настоящих растений, кроме фотосистемы-1,

У сине-зеленых водорослей, а затем у всех настоящих растений, кроме фотосистемы-1,

появляется фотосистема-2, способная разлагать воду с выделением О2, способная отбирать электроны у водорода воды:
СО2 + 2Н2О + световая энергия →(СН2О) + Н2О + О2
Сравните: у зеленых и пурпурных бактерий:
СО2 + 2Н2S + световая энергия → (СН2О) + Н2О + 2S

Световая фаза фотосинтеза

Слайд 8

Под действием энергии кванта света электроны хлорофилла возбуждаются, покидают молекулу и

Под действием энергии кванта света электроны хлорофилла возбуждаются, покидают молекулу и

попадают на внешнюю сторону мембраны тилакоида, которая в итоге заряжается отрицательно.
Окисленные молекулы хлорофилла восстанавливаются, разлагая воду — отбирая электроны у водорода воды с помощью особого фермента, связанного с фотосистемой-2. Кислород при этом удаляется во внешнюю среду, а протоны накапливаются в «протонном резервуаре».

Световая фаза фотосинтеза

Слайд 9

Когда разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами мембраны тилакоида достигает

Когда разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами мембраны тилакоида достигает

200 мВ, срабатывает фермент АТФ-синтетаза, протоны проталкиваются через его канал и происходит фосфорилирование АДФ до АТФ, а атомарный водород идет на восстановление специфического переносчика НАДФ+ до НАДФ·Н2.
Таким образом, в световую фазу происходит фотолиз воды, который сопровождается тремя важнейшими процессами: 1 — образованием кислорода; 2 — образованием АТФ; 3 — образованием НАДФ·Н2.

Световая фаза фотосинтеза

Слайд 10

Темновая фаза фотосинтеза Темновая фаза протекает в другое время и в

Темновая фаза фотосинтеза

Темновая фаза протекает в другое время и в другом

месте — в строме хлоропласта. Для ее реакций не нужна энергия света. Происходит фиксация углекислого газа, содержащегося в воздухе, причем акцептором углекислого газа является пятиуглеродный сахар рибулозобисфосфат.