Фотосинтез

1. Фотосинтез

ФОТОСИНТЕЗ

2.

• Фотосинтез – это процесс образования органических соединений из неорганических
благодаря преобразованию световой энергии в энергию химических связей
синтезированных углеводов.
• Фотосинтез состоит из двух фаз: световой и темновой.

3. Фотосинтез и свет

• Реакции световой фазы проходят на мембранах тилакоидов хлоропластов. Там
располагается пигмент хлорофилл. Он способен поглощать кванты света, что
приводит к возбуждению его электронов. Наиболее интенсивно процесс
происходит в красном спектре. Чем выше энергия света, тем больше возможность
перехода электронов в возбужденное состояние.

4. Фотосистемы

• Известны два типа
фотосинтетических систем,
содержащих хлорофилл, - ФС I
(фотосинтетическая система один) и
ФС II (фотосинтетическая система
два).
• Фотосинтез начинается тем, что
светособирающие пигменты
фотосистемы I поглощают световую
энергию. Дальше она передается в
реакционный центр, где возбуждает
электрон в молекуле хлорофилла.
Электрон, которому предоставлена
дополнительная энергия, электронтранспортной цепью, состоящей из
транспортных белков,
транспортируется на наружную
поверхность мембраны тилакоида.

5. Фотосистемы

В фотосистеме I « возбужденный » электрон может взаимодействовать с протонами
водорода особого органического соединения с сокращенным названием НАДФ2+,
восстанавливая его до НАДФ • Н2. Это соединение участвует в реакциях темновой фазы
фотосинтеза.
• В другом случае «возбужденный» электрон, возвращаясь на свой предыдущий
энергетический уровень, может восстанавливать фотосистему I, заполняя «электронную
вакансию», которая там образовалась.
• Подобные процессы происходят и в фотосистеме II. «Возбужденные» электроны от
реакционного центра фотосистемы II электрон-транспортной цепью переносятся на
высший энергетический уровень. Там их воспринимает особое вещество - акцептор
электронов. Дальше при участии других акцепторов электрон поступает в реакционный
центр фотосистемы I, восстанавливая его. Сам реакционный центр фотосистемы II
восстанавливается за счет фотолиза воды. В результате этого процесса молекула воды
отдает электроны реакционному центру фотосистемы II. После этого образуются
протоны (Н-) и вначале атомарный (О), а затем — молекулярный (O2) кислород. Он
покидает растение и поступает в атмосферу.

6.

Световая фаза
Темновая фаза
Солнечный свет
Необходим
Не требуется
Где происходит?
Тилакоиды гран
Строма хлоропласта
Основные процессы
1.Молекула хлорофилла: поглощение квантов Связывание СО2 и
солнечного света; хлорофилл теряет
образование глюкозы
электроны.
(цикл Кальвина).
2.Мембрана тилакоида: синтез АТФ за счет
энергии возбужденного электрона;
образование атомов водорода и
присоединение их к молекулам-переносчикам
(НАДФ);
3.Внутренне пространство тилакоида;
фотолиз воды (разложение воды под
действием солнечного света), в результате
которого образуются ионы водорода
(соединяются с молекулами - переносчиками),
электроны (восстанавливают молекулу
хлорофилла) и побочный продукт молекулярный кислород.

7.

Световая фаза
Темновая фаза
Продукты
1.
2.
3.
АТФ.
Атомы водорода.
Молекулярный кислород (побочный
продукт).
Глюкоза.
Дальнейшая
«судьба»
образовавшихся
веществ
1.
АТФ – темновая фаза как источник
энергии для связывания СО2.
Атомы водорода – темновая фаза для
синтеза глюкозы.
О2 (свободный кислород) – через устьица
выделяется в атмосферу.
Полимеризация
глюкозы (синтез
крахмала).
2.
3.