Фотосинтез

Фотосинтез –
сложный химический процесс преобразования энергии видимого света в энергию химических связей органических веществ при участии фотосинтетических пигментов.
Схематическое изображение процесса фотосинтеза,
происходящего в растениях

ХЛОРОФИЛЛ –
зеленый пигмент растений, с помощью которого они улавливают солнечную энергию и осуществляют фотосинтез.
По химической природе хлорофилл — сложное углеводородное циклическое соединение, в центре которого располагается атом Mg.
Хлоропласты, содержащие хлорофилл, в клетках листа

ХЛОРОФИЛЛ a И b
Спектр поглощения хлорофилла а и хлорофилла b
Хлорофилл a поглощает свет в пределах фиолетового, синего и красного длин волн в основном отражая зеленый.
Формула: C55H72O5N4Mg
Хлорофилл b помогает в фотосинтезе, в основном поглощает синий свет и он зеленого цвета.
Формула: C55H70O6N4Mg
Добавление хлорофилла b к хлорофиллу a расширяет спектр поглощения. В условиях низкой освещенности растения производят большее отношение хлорофилла b к молекулам хлорофилла a, увеличивая фотосинтетический выход.

ХЛОРОФИЛЛ C
Fragilariopsis kerguelensis
Хлорофилл c1 является вспомогательным пигментом, придаёт золотистый или коричневатый цвет. Был обнаружен в морских водорослях, таких как диатомовые водоросли.
Формула: C35H30O5N4Mg
Хлорофилл c2 наиболее распространенная форма хлорофиллов с. Присутствует в качестве дополнительного пигмента почти у всех фотосинтезирующих хромальфелоят ("хромист").
Формула: C35H28O5N4Mg
Macrocystis pyrifera

ХЛОРОФИЛЛ d
Acaryochloris marina
У известных штаммов Acaryochloris хлорофилл d является главным хлорофиллом и его количество превышает 90% всех хлорофиллов.
Имеет красный максимум поглощения в области 690—697 нм, сдвинутый на 30 нм в длинноволновую сторону по сравнению с хлорофиллом a.
Формула: C54H70O6N4Mg

ФОТОАВТОТРОФНЫЕ БАКТЕРИИ
Anabaena sp.
Anabaena circinalis
Spirulina platensis
Spirulina

СТРОЕНИЕ ЦИАНОБАКТЕРИИ ANABAENA

БАКТЕРИОХЛОРОФИЛЛЫ –
основная структурная единица фотосинтетических элементов тех бактерий, в которых фотосинтез происходит без выделения кислорода (пурпурные и зеленые серные бактерии).
Purple bacteria
Chlorobiaceae
Бактериохлорофиллы в бактериях выполняют те же функции, что и хлорофиллы в растениях.
Бактерии в отличие от растений способны осуществлять фотосинтез не только в видимой части спектра, но и за ее пределами — в инфракрасной области (800–1035 нм). Эта уникальная особенность среди всех известных фототрофных организмов объясняет возможность функционирования таких бактерий в полной темноте и находиться в местах, непригодных для других фотосинтезирующих систем (в толще почвы, на глубинах морей, во внутренних органах живых существ).

РАСПРОСТРАНЕНИЕ БАКТЕРИОХЛОРОФИЛЛОВ
Бактериохлорофилл a – наиболее распространенный пигмент.
Chloroflexiа
Бактериохлорофилл b
Chlorobium limicola
Pelodictyon clathratiforme
Heliobacteriaceae
Бактериохлорофилл g
Бактериохлорофиллы с-f
Chloracidobacterium thermophilum

ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИ
АКТИВНАЯ РАДИАЦИЯ –
часть доходящей до биоценозов солнечной радиации в диапазоне от 400 до 700 нм, используемая растениями для фотосинтеза.
Спектр действия ФАР в сравнении со спектрами поглощения хлорофилла а, хлорофилла b и каротиноидов.
Алкофильный цианобактериальный мат
Алтайский край, Михайловские озера,
Северо-западная лагуна оз. Кочкового
Бактериальный мат на горячем источнике в Йеллоустонском национальном парке, Вайоминг, США