Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Фотосинтез. Лист как орган фотосинтеза. Хлоропласты, их состав и строение. Пигменты. Световая и темновая фазы фотосинтеза



Фотосинтез- процесс образования органических вещ-в из CO2 и H2O на свету при участии фотосинтетических пигментов и энергии света- 6СО2 + 6Н2О + Qсвета → С6Н12О6 + 6О2. Фотосинтез происходит в клетках зелёных растений с помо­щью пигментов, главным образом хлорофилла, находящегося в хлоропластах клетки. Его продуктами являются мономеры углеводов(моносахариды: глюко­за, фруктоза). Процесс фотосинтеза включает 2 стадии- фотолиз-получение водорода-кислород выделяется как побочный продукт реакции и получение глюкозы (восстановление). Хлорофиллы поглощают красный и сине-фиолетовый свет, отражают зеленый и поэтому придают растениям характерную зеленую окраску.

Бесхлорофильный фот-з-осуществляется археями(галобактерии);

Хлорофильный фот-з- оксигенный- с выделением кислорода;

Аноксигенный- не происх-т синтеза кислорода, использ-ся анаэробными фототрофными бактериями.

В системе процессов фотосинтеза различают два цикла реакций, две фазы, последовательно и непрерывно идущие друг за другом — световую и темновую.

В ходе первой стадии из АДФ и фосфата синтезируется АТФ, а НАДФ восстанавливается до НАДФ∙H2. Синтез АТФ за счёт энергии световых квантов называется фотофосфорилированием. Этот процесс может быть циклическим (в реакции «работают» одни и те же электроны) и нециклическим (электроны в конце концов доходят до НАДФ и, взаимодействуя с ионами водорода, образуют НАДФ∙H2). Кислород как побочный продукт реакции выделяется только во втором случае.

Таким образом, в световую фазу происходит фотолиз воды, который сопровождается тремя важнейшими процессами: 1) синтезом АТФ; 2) образованием НАДФ·Н2; 3) образованием кислорода. Кислород диффундирует в атмосферу, АТФ и НАДФ·Н2 транспортируются в строму хлоропласта и участвуют в процессах темновой фазы.

Темновая фаза- протекает в строме хлоропласта. Для ее реакций не нужна энергия света, поэтому они происходят не только на свету, но и в темноте. Реакции темновой фазы представляют собой цепочку последовательных преобразований углекислого газа (поступает из воздуха), приводящую к образованию глюкозы и других органических веществ. В процессе световой фа­зы фотосинтеза накапливается достаточно высокий уровень АТФ и НАДФ•Н. Однако сами по себе эти высокоэнергетические соединения не способны синте­зировать углеводы из CO2. Поэтому становится очевидным, что и темновая фа­за фотосинтеза — сложный процесс, включающий большое количество реакций. Углекислый газ связывается с пятиуглеродным сахаром рибулозобисфосфатом(РДФ), образуя две молекулы трёхуглеродной фосфоглицериновой кислоты (ФГК). Последующий цикл реакций (цикл Кальвина) приводит к образованию из ФГК сахара (глюкозы).



Лист как орган фотосинтеза.

Лист сверху и снизу покрыт бесцветной кожицей-малопроницаемой для газов кутикулой. Углекислый газ, кот-ый усваивается в процессе фотосинтеза, поступает в лист ч/з устьица. Диффузия углекислого газа в лист происходит очень интенсивно. Для осуществления процесса фотосинтеза имеют значение особенности строения листа. К верхней стороне листа прилегает палисадная ткань, клетки кот-ой расположены перпендикулярно, плотно соприкасаются друг с другом и содержат много хлоропластов. К нижнему эпидермису прилегает губчатая паренхима с рыхлорасположенными клетками и межклетниками. Это приспособление служит для лучшего проникновения газов в клетки. Чтобы процесс фотосинтеза проходил непрерывно, клетки д.б. достаточно насыщены водой. При этом будут происходит транспирация, газообмен, процесс фотосинтеза пойдет нормально. Лист пронизан проводящими пучками, кот-ые обеспечивают отток из него продуктов ассимиляции.

 

Хлоропласты, их состав и строение. Пигменты.

Весь процесс фотосинтеза протекает в зеленых пластидах — хлоропластах. Оболочка хлоропласта, состоящая из двух мембран, окружает бесцветную строму, которая пронизана множеством плоских замкнутых мембранных карманов (цистерн) - тилакоидов, окрашенных в зеленый цвет. Поэтому клетки с хлоропластами бывают зелеными.Хлоропласты – это зеленые пластиды высших растений, содержащие хлорофилл – фотосинтезирующий пигмент. Представляют собой тельца округлой формы размерами. Химический состав хлоропласта: примерно 50% белка, 35% жиров, 7% пигментов, малое количество ДНК и РНК. При рассматривании под световым микроскопом видна зернистая структура пластид – это граны. Под электронным микроскопом наблюдаются небольшие прозрачные уплощенные мешочки (цистерны, или граны), образованные белково-липидной мембраной и располагающиеся в непосредственно в строме. Причем некоторые из них сгруппированы в пачки, похожие на столбики монет (тилакоиды гран), другие, более крупные находятся между тилакоидами. Благодаря такому строению, увеличивается активная синтезирующая поверхность липидно-белково-пигментного комплекса гран, в котором на свету происходит фотосинтез.



Для того чтобы свет мог оказывать влияние на растительный организм и, в частности, быть использованным в процессе фотосинтеза, необходимо его поглощение фоторецепторами-пигментами. Пигменты — это окрашенные вещества. Пигменты поглощают свет определенной длины волны. Непоглощенные участки солнечного спектра отражаются, что и обусловливает окраску пигментов. Так, зеленый пигмент хлорофилл поглощает красные и синие лучи, тогда как зеленые лучи в основном отражаются. Пигменты, сконцентрированные в пластидах, можно разделить на три группы: хлорофиллы, каротиноиды, фикобилины. Каротиноиды — это желтые и оранжевые пигменты. Каротиноиды содержатся во всех высших растениях и у многих микроорганизмов. Это самые распространенные пигменты с разнообразными функциями. Каротиноиды, содержащие кислород, получили название ксантофиллы. Основными представителями каротиноидов у высших растений являются два пигмента — каротин (оранжевый) и ксантофилл (желтый).Фикобилины — красные и синие пигменты, содержащиеся у цианобактерий и некоторых водорослей.

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!