презентация на тему Пластический обмен в клетке. Фотосинтез

ПЛАСТИЧЕСКИЙ ОБМЕН. Фотосинтез. Пластический обмен. Фотосинтез. План лекции:Понятие об обмене веществ.Понятие о фотосинтезе.Группы реакций фотосинтеза: - световая фаза; - темновая фаза; - фотодыхание.Значение фотосинтеза.Понятие о хемосинтезе. Метаболизм (обмен веществ) Пластический обмен Ассимиляция Анаболизм Энергетический обмен Диссимиляция Катаболизм Пластический обмен. Фотосинтез. Фотосинтез — синтез органических веществ из углекислого газа и воды с обязательным использованием энергии света:6СО2 + 6Н2О + Qсвета → С6Н12О6 + 6О2. Где протекает фотосинтез? Строение хлоропласта Молекулы хлорофилла в мембранах тилакоидов организованы в фотосистемы. У растений и синезеленых водорослей имеются фотосистема-1 и фотосистема-2, у фотосинтезирующих бактерий — фотосистема-1. Только фотосистема-2 может разлагать воду с выделением кислорода и отбирать электроны у водорода воды. Фазы фотосинтеза Световая фаза протекает на мембране тилакоидов граны хлоропласта только на свету. Разность потенциалов 200 мВ H + OH _ ОБЩАЯ СХЕМА СВЕТОВОЙ ФАЗЫ ФОТОСИНТЕЗА Результат световой фазы фотосинтеза восстанавливается НАДФ+ и образуется НАДФ*Н, синтезируется АТФ из АДФ и фосфорной кислоты, выделяется молекулярный кислород. АТФ и НАДФ*H используются в реакциях темновой фазы фотосинтеза 12Н2О + 12НАДФ+ + 18АДФ + 18Ф энергия света 6О2 + 12НАДФ*Н2 + 18АТФ ТЕМНОВАЯ ФАЗА ФОТОСИНТЕЗА 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 цикл этих реакций получил название «цикл Кальвина» Результат темновой фазы фотосинтеза Кроме глюкозы, в процессе фотосинтеза образуются другие мономеры сложных органических соединений — аминокислоты, глицерин и жирные кислоты, нуклеотиды. 6СО2 + 24Н+ + АТФ → С6Н12О6 + 6Н2О С3-фотосинтез. Характерные особенности С3-фотосинтеза: акцептором углекислого газа является РиБФ, реакцию карбоксилирования РиБФ катализирует РиБФ-карбоксилаза, в результате карбоксилирования РиБФ образуется шестиуглеродное соединение, которое распадается на две ФГК. ФОТОДЫХАНИЕ Это светозависимое поглощение кислорода и выделение углекислого газа. Фотодыхание приводит к понижению урожайности С3-растений на 30–40% (С3-растения — растения, для которых характерен С3-фотосинтез). В 1965 году было установлено, что у некоторых растений (сахарный тростник, кукуруза, сорго, просо) первыми продуктами фотосинтеза являются четырехуглеродные кислоты. Такие растения назвали С4-растениями. Строение С4-растений:1 — наружный слой — клетки мезофилла; 2 — внутренний слой — клетки обкладки; 3 — «Кранц-анатомия»; 4, 5 — хлоропласты; 4 — многочисленные граны, крахмала мало; 5 — немногочисленные граны, крахмала много. Значение фотосинтеза Синтез органических веществ – пища для всех организмов на Земле.Запасание солнечной энергии в химическую энергию органических веществ.Очищение воздуха от углекислого газа и выделение кислорода для дыхания организмов и образования озона, защищающего от ультрафиолетовых лучей. Хемосинтез Хемосинтез. Синтез органических соединений из углекислого газа и воды, осуществляемый не за счет энергии света, а за счет энергии окисления неорганических веществ. Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до азотистой, а затем до азотной кислоты (NH3 → HNO2 → HNO3).Железобактерии превращают закисное железо в окисное (Fe2+ → Fe3+).Серобактерии окисляют сероводород до серы или серной кислоты (H2S + ЅO2 → S + H2O, H2S + 2O2 → H2SO4).