Фотосинтез

1.

2.

Фотосинтез — это превращение энергии квантов света в
энергию химических связей молекулы глюкозы.
Фотосинтезом занимаются:
•Растения
•Цианобактерии (синезелёные водоросли)
•Миксотрофы (эвглена зелёная)

3.

4.

Фотосинтез происходит в 2 фазы: световую и темновую

5.

Граны — это множество тилакоидов, сложенных в стопку
(мембрана напрямую участвует в фотосинтезе).
• Строма — это жидкость между гранами и внешней
мембраной хлоропласта.
• Граны соединены между собой ламеллами.

6.

Световая фаза (светозависимая)
Световая фаза — это этап, на котором энергия света, поглощённая
хлорофиллом, преобразуется в электрохимическую энергию в цепи переноса
электронов.
Она осуществляется на свету, в мембранах гран тилакоидов, при участии
белков-переносчиков и АТФ-синтетазы.
Световая фаза фотосинтеза растений включает в себя нециклическое
фосфорилирование и фотолиз воды.

7.

1) Возбуждение хлорофилла под действием квантов
света
• Квант света hv сталкивается
с хлорофиллом (Хл0), расположенным в мембране тилакоида.
• Квант «выбивает» из хлорофилла электрон, который идёт
на внешнюю сторону тилакоида по Электронно Транспортной
Цепи.
• Хлорофилл, потерявший электрон,
становится положительно заряженным (Хл+).

8.

2) Фотолиз воды
(фото- свет ,лизисраспад)
• Квант света взаимодействует с водой, расщепляя её
на протон (H+), электрон и кислород.
• Кислород улетает в атмосферу как побочный продукт.
• Электрон возвращается к возбуждённому
хлорофиллу (Хл+), восстанавливая его обратно до Хл0.
• Протон идёт на внутреннюю сторону мембраны тилакоида.

9.

• АТФ-синтаза — это
фермент, грибовидное тело, соединяющее внутрен
нюю и внешнюю стороны мембраны тилакоида.
• На внешней стороне мембраны после первого этапа
остались электроны, а на внутренней после
фотолиза остались протоны.
• Из-за разности
зарядов возникает ЭДС (электродвижущая сила).
• Как только ЭДС достигает определённого
значения, открываются ворота АТФсинтазы и протоны через неё устремляются к
электронам. - протонный градиент• АТФ-синтаза создаёт 2 АТФ от потока протонов (как
водяная мельница создаёт энергию от потока воды).
3) АТФ-синтаза
-фотофосфорилирование• Когда протон и электрон оказываются вместе на вн
ешней стороне мембраны тилакоида, в дело
вступает НАДФ.
• НАДФ — специальный переносчик
электронов. Он соединяется с протоном и

10.

Итог

11.

Темновая фаза (светонезависимая)

12.

Темновая фаза — процесс преобразования
CO2 в глюкозу с использованием
энергии,запасённой в молекулах АТФ и
НАДФ⋅Н.
Происходит в строме хлоропласта.
Темновая фаза является
светонезависимой, но протекает днем, так
для темновых процессов нужны молекулы
АТФ и НАДФ•Н2, синтезируемые в
световой фазе.

13.

• Источник углерода (CO2) растение получает из
воздуха через устьица.
• Превращение углекислого газа в глюкозу в ходе
темновой фазы фотосинтеза получило название
цикла Кальвина по имени его открывателя.

14.

• Темновая фаза происходит в несколько этапов,
каждый из которых — стадия цикла Кальвина.
• Сначала происходит фиксация углекислого газа из
атмосферы. В этом процессе участвует фермента
«РуБисКО» (рибулозобисфосфаткарбоксилаза).
• После путём многих ферментативных реакций
получается глюкоза.

15.

Итог

16.

Помимо молекул глюкозы в строме хлоропластов
происходит образование
аминокислот,нуклеотидов, спиртов.

17.

18.

19.

Хемосинтез — это образование органических веществ за
счёт энергии окисления неорганических веществ.
Хемосинтез присущ бактериям:
•Серобактерии окисляют сульфиды и серу;
•Железобактерии окисляют железо;
•Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до нитратов;
•Водородные бактерии окисляют водород.
Энергия окисления неорганических веществ идёт на синтез
органических веществ.

20.

Значение фотосинтеза
1. В процессе фотосинтеза образуется свободный кислород, который
необходим для дыхания организмов.
2. Фотосинтез обеспечивает постоянство уровня CO2 и O2 в
атмосфере.
3. Фотосинтез обеспечивает образование органических веществ, а
следовательно, пищу для всех живых существ.
4. В верхних слоях воздушной оболочки Земли из кислорода
образуется озон O3, из которого формируется защитный озоновый
экран, предохраняющий организмы от опасного для жизни
воздействия ультрафиолетового излучения.