Биофизика фотосинтеза

1. Биофизика фотосинтеза

2. Фотосинтез – это..

• …весь комплекс процессов ассимиляции
фотонов и химических субстратов в
растительном организме, которые приводят к
его росту и развитию.
• …синтез углеводов под действием видимого
света (в узком смысле).

3. Строение хлоропласта

4. Основное уравнение фотосинтеза

• 6CO2 + 6H2O + Nhν = 6O2 + C6H12O6 + ∆G
∆G= 686 ккал
1. 6CO2+12H2O*+48hν+12НАДФ+18АДФ+18Ф →
6CO2+ 12НАДФН2+ 18АТФ + 6 O*2 →
2. → C6H12O6 + 6 O*2 + 6H2O + 12НАДФ +18АДФ
+18Ф

5. Схема фотосинтетических биохимических реакций

Схема
фотосинтетичес
ких
биохимических
реакций

6. Расположение электрон-транспортных комплексов (ФС1, ФС2, b/f-комплекса) и их взаимодействие в тилакоидной мембране.

7.

• В состав ФС1 входят:
Pc- пластоцианин, P700 –
энергетическая ловушка и
реакционный центр,
первичный акцептор
электрона – молекула
хлорофилла (А0),
вторичные акцепторы –
молекула филлохинона
(А1) и три переносчика
белковой природы
(ферредоксин), у
некоторых в активном
центре находятся атомы
железа и серы.
• В состав ФС2 входят:
фотореакционный центр
Р680, первичный акцептор
– феофетин (Phe),
вторичные акцепторы –
молекулы пластохинона
(Qa и Qb) и
водорасщепляющий
комплекс.

8. Основными этапами преобразования энергии включают в себя следующие процессы:

1. Поглощение энергии света пигментами
светособирающей антенны;
2. Перенос энергии возбуждения к
фотореакционному центру;
3. Окисление фотореакционного центра и
стабилизация разделенных зарядов;
4. Перенос электрона по цепи электронного
транспорта, образование НАДФ•Н;
5. Трансмембранный перенос протонов;
6. Синтез АТФ.

9. Квантовый выход фотосинтеза (КВФ)

• Это соотношение между количеством
молекул усвоенного углекислого газа или
образовавшихся молекул кислорода и числом
квантов, поглощенных фотосинтезирующим
аппаратом.
• Известно также понятие квантового
расхода (КР), являющееся величиной,
обратной КВФ.