Фотосинтез и хемосинтез

1. Фотосинтез и хемосинтез

2.

3. Фотосинтез

4.

ФОТОСИНТЕЗ – образование органических
веществ из углекислого газа и воды с
использованием
энергии
солнечного
света.

5.

https://elementy.ru/nauchnopopulyarnaya_biblioteka/435462/Dzhozef_Pristli_svoboda_ravenstvo_flogiston

6.

История открытия

7.

8.

«Зеленый лист, или, вернее, микроскопическое зеленое
зерно хлорофилла является фокусом, точкой в мировом
пространстве, в которую с одного конца притекает
энергия солнца, а с другого берут начало все проявления
жизни на земле. Растение — посредник между небом и
землею. Оно истинный Прометей, похитивший огонь с
неба. Похищенный им луч солнца горит и в мерцающей
лучине, и в ослепительной искре электричества. Луч
солнца приводит в движение и чудовищный маховик
гигантской паровой машины, и кисть художника, и перо
поэта».
Тимирязев Климент Аркадьевич

9.

В 20 в. было установлено, что процесс фотосинтеза
начинается на свету в фоторецепторах хлорофиллов,
однако многие из последующих стадий могут
протекать в темноте.
В 1941 американский биохимик Мелвин Калвин
показал, что первичный процесс фотосинтеза
заключается в фотолизе молекул воды, в результате
чего образуются кислород и водород, идущий на
восстановление диоксида углерода до органических
веществ.

10.

11. Фотосинтетики:

зеленые
растения

12. Некоторые жгутиконосцы (эвглена зеленая).

Фотосинтетики:
Некоторые
жгутиконосцы
(эвглена
зеленая).

13. Цианобактерии

Фотосинтетики:
цианобактерии
Цианобактерии

14. Хлоропласты

Зелёные пластиды, которые встречаются в клетках
растений. С их помощью происходит фотосинтез.
Хлоропласты
содержат
хлорофилл.
Являются
двумембранными органеллами. Под двойной мембраной
имеются тилакоиды (мембранные образования, в
которых
находится
электронтранспортная
цепь
хлоропластов).Тилакоиды
высших
растений
группируются в граны, которые представляют собой
стопки сплюснутых и тесно прижатых друг к другу
тилакоидов, имеющих форму дисков. Пространство
между
оболочкой
хлоропласта
и
тилакоидами
называется
стромой.
В
строме
содержатся
хлоропластные молекулы РНК, ДНК, рибосомы,
крахмальные зёрна.

15. Где происходит фотосинтез?

Фотосинтез
происходит в
клетках, содержащих
зелёный пигмент –
хлорофилл. Это
вещество способно
поглощать и
трансформировать
солнечную энергию.
У растений
хлорофилл
содержится в
специальных
органеллах –
хлоропластах.

16.

17. Фазы фотосинтеза

Световая фаза (светозависимая) .
Световые реакции территориально
привязана к пространству, ограниченному
тилакоидами.
Темновая фаза (не зависящая от света).
Проходит в строме хлоропласта.

18.

19.

Световая
Темновая

20.

21.

22.

Цикл Кальвина

23.

Световая фаза
I. СИНТЕЗ АТФ И ВОСТАНОВОЛЕНИЕ НАДФ∙Н
II. ВЫДЕЛЕНИЕ О2 В АТМОСФЕРУ

24. Темновая фаза

Процессы
Результаты
процессов
Связывание CO2 с пятиуглеродным
сахаром рибулёзодифосфатом при
использовании АТФ и НАДФ·H2
Образование
глюкозы
Из моносахаров синтезируются
полисахариды
Глюкоза
↓
Крахмал

25.

26.

27. Хемосинтез

28.

Сергей Николаевич
Виноградский – русский
микробиолог
в 1887 году открыл
процесс хемосинтеза.

29. Хемосинтез — способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ служат реакции

окисления
неорганических соединений. Подобный
вариант
получения
энергии
используется только бактериями или
археями.

30.

31.

32. Pyrococcus furiosus — типичный обитатель горячих подводных источников и разогретых горных пород. Растет при температуре от 70

Хемосинтетики:
Pyrococcus furiosus —
типичный обитатель горячих
подводных источников и
разогретых горных пород.
Растет при температуре от 70
до 103°C.
Thermococcus — один из
характерных обитателей горячих
глубинных слоев земной коры.
Предпочитает температуру от 60
до 100°C. На одном из полюсов
клетки находится пучок длинных
жгутиков (как и у родственного
Pyrococcus).

33.

Хемосинтетики
Источник энергии
Железобактерии (Geobacter, Gallionella)
окисляют двухвалентное железо до
трёхвалентного.
Fe2+ →Fe3+ + энергия
Серобактерии (Desulfuromonas,
Desulfobacter, Beggiatoa) окисляют
сероводород до молекулярной серы или
до солей серной кислоты.
Нитрифицирующие бактерии
(Nitrosomonas, Nitrosococcus) окисляют
аммиак, образующийся в процессе
гниения органических веществ, до
азотистой и азотной кислот, которые,
образуют нитриты и нитраты.
H2S→S→H2SO4+энергия
NH3→HNO2→HNO3 +энергия

34.

35.

Каковы основные отличия фотосинтеза
от хемосинтеза?
• При фотосинтезе используется энергия
солнечного света, при хемосинтезе —
энергия химических связей.
• В световую фазу фотосинтеза происходит
фотолиз воды, в хемосинтезе световая фаза
отсутствует.
• В процессе фотосинтеза, в отличие от
хемосинтеза, в атмосферу выделяется
кислород.