Скачать презентацию Климент Аркадьевич Тимирязев 1843 1920 гг Растение Скачать презентацию Климент Аркадьевич Тимирязев 1843 1920 гг Растение

16. Автотрофное питание клетки. Фотосинтез и хемосинтез.ppt

  • Количество слайдов: 38

Климент Аркадьевич Тимирязев 1843– 1920 гг. «Растение — посредник между небом и Землёй. Оно Климент Аркадьевич Тимирязев 1843– 1920 гг. «Растение — посредник между небом и Землёй. Оно поистине Прометей, похитивший огонь с неба. Похищенный им луч солнца приводит в движение и чудовищный маховик гигантской паровой машины, и кисть художника, и перо поэта» .

Фотосинтез — важнейший ароморфоз органического мира на Земле. Фотосинтез — важнейший ароморфоз органического мира на Земле.

Большая часть энергии, используемой человеком в промышленности и на транспорте — не что иное, Большая часть энергии, используемой человеком в промышленности и на транспорте — не что иное, как энергия Солнца, видоизменённая растениями.

Почти до конца XVIII века в науке бытовало мнение о том, что растения получают Почти до конца XVIII века в науке бытовало мнение о том, что растения получают питательные вещества из почвы.

Британский священник и естествоиспытатель. Провёл в 1770– 1780 гг. первые опыты по фотосинтезу растений. Британский священник и естествоиспытатель. Провёл в 1770– 1780 гг. первые опыты по фотосинтезу растений. Джозеф Пристли 1733– 1804 гг.

Ян Ингенхауз 1730– 1799 гг. Ян Ингенхауз 1730– 1799 гг.

Позже было установлено, что помимо выделения кислорода растения поглощают углекислый газ и при участии Позже было установлено, что помимо выделения кислорода растения поглощают углекислый газ и при участии воды синтезируют на свету органическое вещество.

В 1842 г. на основании закона сохранения энергии постулировал, что растения преобразуют энергию солнечного В 1842 г. на основании закона сохранения энергии постулировал, что растения преобразуют энергию солнечного света в энергию химических связей. Роберт Майер 1814– 1878 гг.

В 1877 г. назвал фотосинтезом процесс преобразования растением энергии солнечного света в энергию химических В 1877 г. назвал фотосинтезом процесс преобразования растением энергии солнечного света в энергию химических связей. Вильгельм Пфеффер 1845– 1920 гг.

Kristian Peters Хлоропласты — специальные органоиды в зелёных частях растений, на которых осуществляется процесс Kristian Peters Хлоропласты — специальные органоиды в зелёных частях растений, на которых осуществляется процесс фотосинтеза.

4 -10 мкм размер хлоропластов 20 -100 число хлоропластов в клетке 4 -10 мкм размер хлоропластов 20 -100 число хлоропластов в клетке

Строение хлоропласта Тиллакоиды Граны Sterilgutassistentin Тиллакоиды — структурные и функциональные единицы хлоропласта, плоские дисковидные Строение хлоропласта Тиллакоиды Граны Sterilgutassistentin Тиллакоиды — структурные и функциональные единицы хлоропласта, плоские дисковидные мембранные структуры, плотно уложенные в стопки — граны.

Хлорофилл Цитохром Хлорофилл Цитохром

хлорофилл а. I 700 нм хлорофилл а. II 680 нм хлорофилл а. I 700 нм хлорофилл а. II 680 нм

Фотосинтез — это процесс образования органического вещества из углекислого газа и воды на свету Фотосинтез — это процесс образования органического вещества из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл и бактериородопсин у бактерий).

Суммарное уравнение фотосинтеза 6 СО 2 + 6 Н 2 О = С 6 Суммарное уравнение фотосинтеза 6 СО 2 + 6 Н 2 О = С 6 Н 12 О 6 + 6 О 2 В суммарном уравнении представлено лишь количественное соотношение необходимых для фотосинтеза веществ, но не отражена его химическая природа.

Фазы фотосинтеза Темновая фаза (в строме хлоропласта) Световая фаза (в гранах хлоропласта) Свет H Фазы фотосинтеза Темновая фаза (в строме хлоропласта) Световая фаза (в гранах хлоропласта) Свет H СO 2 АДФ + Ф e H+ Фотолиз воды H 2 O A Синтез АТФ A OH- АТФ E O 2 Цикл синтеза углеводов 24 H + 6 СO 2 6 H 2 O + С 6 H 12 O 6 e 4 OH → O 2 + 2 H 2 O Хлорофилл Углеводы

Kristian Peters Световая фаза фотосинтеза проходит на мембранах хлоропластов и включает процессы нециклического фосфорилирования Kristian Peters Световая фаза фотосинтеза проходит на мембранах хлоропластов и включает процессы нециклического фосфорилирования и фотолиза мводы.

Схема переноса электронов при фотосинтезе H 2 O 1/2 O + 2 H+ 2 Схема переноса электронов при фотосинтезе H 2 O 1/2 O + 2 H+ 2 Пластохинон H+ Пластоцианин H+ H+ H+ Фотосиcтема II Комплекс цитохромов Фотосиcтема I Ферредоксин. НАДФ+редуктаза НАДФН H+ + НАДФ+

Фотолиз воды Н 2 О + Qсвета → + Н + ОН Отдаваемая электроном Фотолиз воды Н 2 О + Qсвета → + Н + ОН Отдаваемая электроном энергия используется так же и на синтез молекул АТФ.

Фазы фотосинтеза Темновая фаза (в строме хлоропласта) Световая фаза (в гранах хлоропласта) Свет H Фазы фотосинтеза Темновая фаза (в строме хлоропласта) Световая фаза (в гранах хлоропласта) Свет H СO 2 АДФ + Ф e H+ Фотолиз воды H 2 O A Синтез АТФ A OH- АТФ E O 2 Цикл синтеза углеводов 24 H + 6 СO 2 6 H 2 O + С 6 H 12 O 6 e 4 OH → O 2 + 2 H 2 O Хлорофилл Углеводы

200 м. В разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами мембраны тилакоида + 2 200 м. В разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами мембраны тилакоида + 2 Н + 2 е Протоны проталкиваются через каналы АТФсинтетазы и происходит фосфорилирование АДФ до АТФ. + НАДФ → НАДФ ∙ Н 2

Важнейшие процессы фотолиза воды Синтез АТФ Образование НАДФ ∙ Н 2 Образование кислорода Важнейшие процессы фотолиза воды Синтез АТФ Образование НАДФ ∙ Н 2 Образование кислорода

Фазы фотосинтеза Темновая фаза (в строме хлоропласта) Световая фаза (в гранах хлоропласта) Свет H Фазы фотосинтеза Темновая фаза (в строме хлоропласта) Световая фаза (в гранах хлоропласта) Свет H СO 2 АДФ + Ф e H+ Фотолиз воды H 2 O A Синтез АТФ A OH- АТФ E O 2 Цикл синтеза углеводов 24 H + 6 СO 2 6 H 2 O + С 6 H 12 O 6 e 4 OH → O 2 + 2 H 2 O Хлорофилл Углеводы

CO 2 Глюкоза м Реакции темновой фазы представляют собой цепочку последовательных преобразований углекислого газа CO 2 Глюкоза м Реакции темновой фазы представляют собой цепочку последовательных преобразований углекислого газа (поступает из воздуха), приводящую к образованию глюкозы и других органических веществ.

Цикл Кальвина 1 3 2 Основные фазы цикла Кальвина: 1. Фиксация углекислого газа. 2. Цикл Кальвина 1 3 2 Основные фазы цикла Кальвина: 1. Фиксация углекислого газа. 2. Восстановление. 3. Регенерация. 6 СО 2 + 24 Н+ + АТФ → С 6 Н 12 О 6 + 6 Н 2 О

Кроме глюкозы в процессе фотосинтеза образуются другие мономеры сложных органических соединений — аминокислоты, глицерин Кроме глюкозы в процессе фотосинтеза образуются другие мономеры сложных органических соединений — аминокислоты, глицерин и жирные кислоты, нуклеотиды.

На интенсивность процессов фотосинтеза влияют условия обитания растений. 1% 0, 03% 0, 5% обычное На интенсивность процессов фотосинтеза влияют условия обитания растений. 1% 0, 03% 0, 5% обычное содержание пропорциональное интенсивность углекислого газа увеличение фотосинтеза падает интенсивности в воздухе фотосинтеза

150 млрд тонн органического вещества 200 млн тонн кислорода 150 млрд тонн органического вещества 200 млн тонн кислорода

Круговорот веществ, участвующих в фотосинтезе, поддерживает современный химический состав атмосферы, который делает возможным существование Круговорот веществ, участвующих в фотосинтезе, поддерживает современный химический состав атмосферы, который делает возможным существование жизни на Земле.

Хемосинтез — синтез органических соединений из углекислого газа и воды, осуществляемый не за счёт Хемосинтез — синтез органических соединений из углекислого газа и воды, осуществляемый не за счёт энергии света, а за счёт энергии окисления неорганических веществ.

Нитрифицирующие бактерии NH 3 → HNO 2 → HNO 3 Нитрифицирующие бактерии NH 3 → HNO 2 → HNO 3

Железобактерии Fe 2+ → Fe 3+ Железобактерии Fe 2+ → Fe 3+

Серобактерии Серобактерии

В результате реакций окисления неорганических веществ выделяется энергия, которая запасается бактериями в форме макроэргических В результате реакций окисления неорганических веществ выделяется энергия, которая запасается бактериями в форме макроэргических связей АТФ.

Хемосинтезирующие бактерии способствуют накоплению в почве минеральных веществ, улучшают плодородие почвы, способствуют очистке сточных Хемосинтезирующие бактерии способствуют накоплению в почве минеральных веществ, улучшают плодородие почвы, способствуют очистке сточных вод и др.