Фотосинтез Для живых организмов основным источником энергии

Фотосинтез

Для живых организмов основным источником энергии является солнечный свет.

Фотосинтезирующие организмы: 1. Цианобактерии 2. Водоросли 3. Растения

Фотосинтез – процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов.

Фотосинтетические пигменты 1. Хлорофиллы 2. Каротиноиды 3. Фикобилины

Хлорофиллы Наиболее важные пигменты (зеленого цвета) Все хлорофиллы поглощают красный и синий свет, а отражают зеленый

Каротиноиды Имеют различную окраску (желтые, красные, оранжевые) Поглощают свет, недоступный другим пигментам, и передают поглощенную энергию хлорофиллам

Фикобилины (характерны для водорослей и цианобактерий) Имеют различную окраску (красные, синие) Поглощают зеленый, синий и фиолетовый свет.

У растений фотосинтез протекает в хлоропластах

В мембранах тилакоидов расположены особые пигмент-белковые комплексы - фотосистемы

Типы фотосистем: 1. Фотосистема I 2. Фотосистема II

Состав фотосистем: 1. светособирающая антенна (пигменты) 2. реакционный центр 3. переносчики электронов

Светособирающая антена функционирует на подобие воронки: молекулы пигментов поглощают свет и передают собранную энергию в реакционный центр

В реакционном центре находится молекула-ловушка – хлорофилл α

Молекула-ловушка, поглотив энергию, переходит в возбужденное состояние и отдает 1 из своих электронов, т. е. окисляется

Отличие фотосистем: В состав фотосистемы II входит ферментный комплекс, осуществляющий на свету фотолиз воды

Фотолиз воды Расщепление молекул воды с образованием кислорода и протонов водорода 2 Н 2 О -> О 2 + 4ē + 4 Н+

Полученные при этом электроны используются для ФС II для восстановления молекулы-ловушки 2 Н 2 О -> О 2 + 4ē + 4 Н+

Фазы фотосинтез Световая фаза (осуществляется на мембранах тилакоидов) 2. Темновая фаза (протекает в строме хлоропластов) 1.

Световая фаза фотосинтеза 1. Пигменты обоих фотосистем поглощают свет, полученная энергия передается на молекулыловушки, которые передают электроны переносчикам.

Световая фаза фотосинтеза Электрон из ФС I транспортируется на внешнюю сторону тилакоидов. Электрон ФС II доставляется в ФС I и восстанавливает молекулу-ловушку в реакционном центре.

Световая фаза фотосинтеза Кислород удаляется из клетки, а протоны водорода накапливаются внутри тилакоида

Световая фаза фотосинтеза 2. Накопление протонов внутри клетки ведет к возникновению электрического потенциала на мембране клетки.

Световая фаза фотосинтеза В мембране тилакоида есть фермент АТФ-синтетаза которая используется для синтеза АТФ

Световая фаза фотосинтеза 3. На внешней стороне тилакоида происходит восстановление НАДФ+ за счет присоединения к нему электронов и протонов. НАДФ+ + 2ē + 2 Н+ -> НАДФ*Н+Н+

Темновая фаза фотосинтеза Из окружающей среды в хлоропласты поступает углекислый газ, а в строме хлоропластов происходит его восстановление до органических веществ 6 СО 2 + 12 НАДФ*Н+Н+ + 18 АТФ -> С 6 Н 12 О 6 + 12 НАДФ+ + 18 АДФ + 18 Н 3 РО 4

Суммарное уравнение фотосинтеза 6 СО 2 + 6 Н 2 О ->С 6 Н 12 О 6 + 6 О 2 СВЕТ ПИГМЕНТЫ