Фотосинтез. Световая фаза

Содержание

Слайд 2

Фотосинтез – процесс образования из углекислого газа и воды органических веществ

Фотосинтез – процесс образования из углекислого газа и воды органических веществ

и высвобождения молекулярного кислорода, процесс трансформации поглощенной энергии света в химическую энергию органических соединений.
Слайд 3

ФОТОСИНТЕЗ СВЕТОВАЯ ФАЗА (в гранах, тилакоидах хлоропластов) ТЕМНОВАЯ ФАЗА (в строме

ФОТОСИНТЕЗ

СВЕТОВАЯ ФАЗА
(в гранах, тилакоидах хлоропластов)

ТЕМНОВАЯ ФАЗА
(в строме )

Молекулы пигментов поглощают

фотоны
Передают поглощенную энергию молекулам хлорофилла
Происходит трансформация энергии света в химическую энергию АТФ и восстановленного НАДФ*Н
Выделяется кислород в результате фоторазложения воды
Эти процессы происходят на мембранах хлоропластов.

В строме хлоропластов восстанавливается поглощенный СО2 с образованием углеводов и других органических соединений.
6CO2+6H2O->(Свет)C6H12O6+6O2

Слайд 4

НАДФ*Н никотинамидадениндинуклеотидфосфат (кофермент) В живых клетках участвует в ферментативных реакциях окисления:

НАДФ*Н никотинамидадениндинуклеотидфосфат (кофермент) 

В живых клетках участвует в ферментативных реакциях окисления:
принимает

водород и электроны от окисляемых веществ.
Его восстановленная форма (НАДФ*Н) способна переносить их на другие вещества
Слайд 5

Световая фаза фотосинтеза преобразование солнечной энергии в химическую энергию органических соединений

Световая фаза фотосинтеза

преобразование солнечной энергии в химическую энергию органических соединений
В результате 

световой фазы  происходят
3 основных процесса:
Образование  свободного кислорода
Синтез АТФ
Образование  атомов  водорода  в форме НАДФ*Н2
Слайд 6

Фотосинтез начинается с улавливания света пигментами – хлорофиллами, входящими в состав хлоропластов клеток.

Фотосинтез начинается с улавливания света пигментами – хлорофиллами, входящими в состав

хлоропластов клеток.
Слайд 7

ХЛОРОПЛАСТ ГРАНА ТИЛАКОИД СТРОМА ЛАМЕЛЛА РИБОСОМА ЦИТОПЛАЗМА

ХЛОРОПЛАСТ

ГРАНА

ТИЛАКОИД

СТРОМА

ЛАМЕЛЛА

РИБОСОМА

ЦИТОПЛАЗМА

Слайд 8

Ультраструктура хлоропласта 1. наружняя мембрана 2. межмембранное пространство 3. внутренняя мембрана

Ультраструктура хлоропласта

1. наружняя мембрана  2. межмембранное пространство  3. внутренняя мембрана (1+2+3: оболочка)  4. строма (жидкость)  5. тилакоид с просветом (люменом)

внутри  6. мембрана тилакоида  7. грана (стопка тилакоидов)  8. тилакоид (ламела)  9. зерно крахмала  10. рибосома  11. пластидная ДНК  12. пластоглобула (капля жира)
Слайд 9

?

?

Слайд 10

Локализация фотосинтетического аппарата в клетке зеленого растения

Локализация фотосинтетического аппарата в клетке зеленого растения

Слайд 11

Квант света (фотон), падающий на лист, поглощается молекулой хлорофилла. В результате

Квант света (фотон), падающий на лист, поглощается молекулой хлорофилла.

В результате

этого молекула на очень короткое время переходит в возбужденное состояние: один из электронов молекулы хлорофилла (е) получает избыток энергии.
Слайд 12

е Поглощающие свет пигменты, захватывают фотоны определённых цветов, а остальные фотоны

е

Поглощающие свет пигменты, захватывают фотоны определённых цветов, а остальные фотоны отражают.

Энергия фотона через сеть молекул передается в реакционный центр. Реакционный центр расщепляет воду. При этом расщеплении освобождается электрон, который необходим для других реакций.
Слайд 13

Фотосистема – это комплекс молекул, локализованный в мембранах тилакоидов, состоящий из фотосинтезирующих пигментов и белков-переносчиков.

Фотосистема

– это комплекс молекул, локализованный в мембранах тилакоидов, состоящий из фотосинтезирующих

пигментов и белков-переносчиков.
Слайд 14

Электрон, в составе молекулы хлорофилла, и энергия фотона переходит в энергию

Электрон, в составе молекулы хлорофилла, и энергия фотона переходит в энергию

перемещения электрона на вышележащую орбиталь, т.е. на более высокий энергетический уровень.

Атом молекулы хлорофилла

ЭТОТ ЭЛЕКТРОН ПЕРЕДАЕТСЯ ПО ЦЕПИ ЦИТОХРОМОВ

Фотон света

Слайд 15

электрон переходит от одного цитохрома к другому, при этом он теряет

электрон переходит от одного цитохрома к другому, при этом он теряет

часть энергии (солнечную энергию), и энергия преобразуется в энергию АТФ.
Посредник акцептор (принимает) электрона НАДФ. Электрон перемещается через мембрану тилакоида.

Фотофосфорилирование

Цитохром  — дыхательный пигмент, переносчик электронов в биологических реакциях окисления- восстановления.

Слайд 16

Фотолиз воды Н2О ОН- + Н+ ГИДРОКСИЛ ПРОТОН 4ОН – 2Н2О+О2 ЭЛЕКТРОН НА МОЛЕКУЛУ ХЛОРОФИЛЛА

Фотолиз воды

Н2О ОН- + Н+

ГИДРОКСИЛ

ПРОТОН

4ОН – 2Н2О+О2

ЭЛЕКТРОН НА МОЛЕКУЛУ ХЛОРОФИЛЛА

Слайд 17

Хлорофилл потерял свой электрон, но он должен его за счет чего-либо

Хлорофилл потерял свой электрон, но он должен его за счет чего-либо

компенсировать –компенсацию оказывает анион гидроксила, образовавшегося при фотолизе воды.
Слайд 18

Остается анион ОН- . Он неустойчив, и ему тоже необходим электрон

Остается анион ОН- . Он неустойчив, и ему тоже необходим электрон

– поэтому образуется кислород и вода (это побочные продукты процесса, их условно можно назвать «отходы производства»).
4ОН – 2Н2О+О2
Слайд 19

Протоны водорода скапливаются внутри тилакоидов (люмен) на мембране, а с внешней

Протоны водорода скапливаются внутри тилакоидов (люмен) на мембране, а с внешней

стороны скапливаются НАДФ с электроном.

ЛЮМЕН

СТРОМА

Н+

е-

Слайд 20

Когда протоны (+ заряд) с одной стороны и электроны (- заряд)

Когда протоны (+ заряд) с одной стороны и электроны (- заряд)

с другой стороны скапливаются в значительных количествах, то возникает потенциал действия: ионы водорода устремляются к электронам через мембрану тилакоида вместе с АТФ-синтетазой. Она активизируется и образуется АТФ.
Н+

АТФ

е-

Слайд 21

Водород присоединяется к НАДФ с электроном и образуется НАДФ*Н

Водород присоединяется к НАДФ с электроном и образуется НАДФ*Н

Слайд 22

Совокупность молекул светособирающего комплекса и реакционного центра составляет фотосистему Предположение о

Совокупность молекул светособирающего комплекса и реакционного центра составляет фотосистему

Предположение о существовании

в хлоропластах двух фотосистем высказал Р. Эмерсон в 1957 г, изучая влияние света на квантовый выход (количество выделившегося кислорода или связанного углекислого газа на 1 квант поглощенной энергии ) фотосинтеза у водоросли хлореллы.
Слайд 23

СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ ТИЛАКОИДОВ ГРАН И СТРОМЫ

СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ ТИЛАКОИДОВ ГРАН И СТРОМЫ

Слайд 24

Фотосинтетические пигменты в мембранах хлоропластов имеют не беспорядочное расположение, а организованы

Фотосинтетические пигменты в мембранах хлоропластов имеют не беспорядочное расположение, а организованы

в две пигментные системы – фотосистему I (ФС I) и фотосистему II (ФС II).
Пигменты, входящие в состав ФС I и ФС II, отличаются по спектральным свойствам.
В фотосинтезе участвуют обе фотосистемы одновременно.