Фотосинтез

Содержание

Слайд 2

Фотосинтез

Автор
Михайлова Г.В.
Учитель биологии
высшей категории
МБОУ «Гимназии79 » г.Барнаула

Фотосинтез Автор Михайлова Г.В. Учитель биологии высшей категории МБОУ «Гимназии79 » г.Барнаула

Слайд 3

Фотосинтез – (от греч. foto – «cвет» и synthesis – «соединение»

6

Фотосинтез – (от греч. foto – «cвет» и synthesis – «соединение» 6
СО2 + 6 Н2О

глюкоза

6С 6Н 12О6+ О2

Фотосинтез – образование (синтез) органических веществ (углеводов) из неорганических веществ(СО2 и Н2О) с использованием энергии света

Фотосинтез

Слайд 4

Главным органом фотосинтеза является лист, в клетках которого имеются специализированные органоиды

Главным органом фотосинтеза является лист, в клетках которого имеются специализированные органоиды – хлоропласты Фотосинтез
– хлоропласты

Фотосинтез

Слайд 5

Листья имеет форму пластинки, что позволяет им ориентироваться в плоскости практически не

Листья имеет форму пластинки, что позволяет им ориентироваться в плоскости практически не
затеняя друг друга, образуя листовую мозаику

Листовая мозаика

Слайд 6

Строение листа

Строение листа

Слайд 7

Хлоропласты

Хлоропласт – органоид двояковыпуклой формы, что обеспечивает лучшее поглощение света

Строение хлоропласта

Хлоропласты Хлоропласт – органоид двояковыпуклой формы, что обеспечивает лучшее поглощение света Строение хлоропласта

Слайд 9

Виды молекул хлорофилла

Молекула хлорофилла

 

 

Виды молекул хлорофилла Молекула хлорофилла

Слайд 10

Фотосинтез

К.А. Тимирязев (1871) впервые высказал идею о непосредственном участии хлорофилла в фотосинтезе

Экспериментально

Фотосинтез К.А. Тимирязев (1871) впервые высказал идею о непосредственном участии хлорофилла в
установил, что фотосинтез осуществляется преимущественно в красных и синих лучах видимого спектра 

Тимирязев Климент Аркадьевич

Слайд 11

Хлорофилл поглощает красную (680 нм) и синюю (450 нм) части спектра. Зеленый

Хлорофилл поглощает красную (680 нм) и синюю (450 нм) части спектра. Зеленый
цвет они отражают и поэтому придают растениям зеленую окраску

Фотосинтез

Слайд 12

Фазы фотосинтеза:

1. Световая фаза – протекает в гранах хлоропласта под влиянием энергии

Фазы фотосинтеза: 1. Световая фаза – протекает в гранах хлоропласта под влиянием
света

2. Темновая фаза – протекает в строме хлоропласта, для ее реакций не нужна энергия света

Слайд 13

Световая фаза:

Пигменты растений, участвующие в фотосинтезе, "упакованы" в мембранах тилакоидов  в виде функциональных

Световая фаза: Пигменты растений, участвующие в фотосинтезе, "упакованы" в мембранах тилакоидов в
единиц, называемых фотосистемами

Слайд 14

внутри тилакоида

снаружи тилакоида

цитохром

фотосистема II

фотосистема I

Фотосистемы:

внутри тилакоида снаружи тилакоида цитохром фотосистема II фотосистема I Фотосистемы:

Слайд 15

Основными ловцами световых частиц являются две формы хлорофилла: П 700 и

Основными ловцами световых частиц являются две формы хлорофилла: П 700 и П
П 680 (П – пигмент, 700 и 680 – максимум поглощения света в нм). Другие пигменты выполняют вспомогательную роль

Фотосистемы:

Слайд 16

Световая фаза:

1. Молекула хлорофилла фотосистемы I поглощает квант света и переходит в

Световая фаза: 1. Молекула хлорофилла фотосистемы I поглощает квант света и переходит
возбужденное состояние. При этом электрон выбивается из молекулы хлорофилла

2. Богатый энергией электроны, поступает в особую цепь переносчиков и передаются на наружную поверхность мембраны тилакоидов, где накапливаются и мембрана заряжается отрицательно

Слайд 17

Световая фаза:

снаружи тилакоида

внутри тилакоида

Световая фаза: снаружи тилакоида внутри тилакоида

Слайд 18

Световая фаза:

3. Квант красного света, поглощенный хлорофиллом П680 фотосистемы ІІ, переводит электрон

Световая фаза: 3. Квант красного света, поглощенный хлорофиллом П680 фотосистемы ІІ, переводит
в возбужденное состояние и выбивает его из молекулы

4. Электрон захватывается акцепторами переносчиками, перемещаясь от одного акцептора к другому, он теряет энергию, которая используется для синтеза АТФ

Слайд 19

Световая фаза:

АТФ

Световая фаза: АТФ

Слайд 20

6. Молекула хлорофилла П680 фотосистемы II восстанавливает свой электрон за счет фотолиза

6. Молекула хлорофилла П680 фотосистемы II восстанавливает свой электрон за счет фотолиза
воды, т.е. расщепление воды под действием энергии света на Н+ + ОН-

5. Электрон поступает в фотосистему I и восстанавливает молекулу П700. При этом молекула П70О возвращается в исходное
состояние и становится вновь способной поглощать свет

Световая фаза:

Слайд 21

Фотолиз воды

 

 

 

Кислород, которым мы дышим, ─
это продукт окисления воды.

Фотолиз воды Кислород, которым мы дышим, ─ это продукт окисления воды.

Слайд 22

Световая фаза:

Н2О

= Н+ + ОН-

Н+

Н+

Н+

Световая фаза: Н2О = Н+ + ОН- Н+ Н+ Н+

Слайд 23

7. Протоны водорода накапливаются внутри тилакоида, создавая Н+-резервуар. В результате внутренняя поверхность

7. Протоны водорода накапливаются внутри тилакоида, создавая Н+-резервуар. В результате внутренняя поверхность
мембраны заряжается положительно

8. При достижении критической величины разности потенциалов протоны Н+ проталкиваются через канал АТФ-синтетазы. Освобождающаяся при этом энергия используется для синтеза молекул АТФ

Световая фаза:

Слайд 24

Световая фаза:

Н2О

= Н+ + ОН-

Н+

Н+

Н+

АТФ

НАДФ +2Н = НАДФ·Н2

Н+ + е

Световая фаза: Н2О = Н+ + ОН- Н+ Н+ Н+ АТФ НАДФ
Н0

Слайд 25

9. Катионы водорода на наружной стороне мембраны присоединяют электроны молекулы хлорофилла, образуя

9. Катионы водорода на наружной стороне мембраны присоединяют электроны молекулы хлорофилла, образуя
атомарный водород, который с помощью переносчика НАДФ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат) поступает в строму хлоропласта на синтез глюкозы

Н+ + е Н0

2Н + НАДФ = НАДФ·Н2

Световая фаза:

Слайд 26

Световая фаза:

ОН- е ОН

4ОН 2Н2О +О2

Световая фаза: ОН- е ОН 4ОН 2Н2О +О2

Слайд 27

Ионы гидроксильной группы отдают свои электроны, превращаясь в радикалы:
ОН- е ОН.

Ионы гидроксильной группы отдают свои электроны, превращаясь в радикалы: ОН- е ОН.
Этот электрон закрывает «дыру» в молекуле хлорофилла фотосистемы II. 4ОН 2Н2О +О2

Световая фаза:

Таким образом, в результате переноса электронов и протонов через мембрану происходит превращение световой энергии в химическую энергию связей молекул АТФ – фотофосфорилирование

Слайд 28

Световая фаза:

Н2О

НАДФ

Следовательно, на свету электроны перемещаются от воды к фотосистемам II

Световая фаза: Н2О НАДФ Следовательно, на свету электроны перемещаются от воды к
и I, и затем к НАДФ – нециклический поток электронов

Слайд 29

Таким образом, энергия солнечного света порождает три процесса:
1) Образование кислорода вследствие

Таким образом, энергия солнечного света порождает три процесса: 1) Образование кислорода вследствие
фотолиза воды
2) Синтез АТФ
3) Образование атомов водорода в форме НАДФ·Н 2

Световая фаза:

Слайд 30

Световая фаза:

Световая фаза:

Слайд 31

Суммарное уравнение реакции световой фазы

 

В этих реакциях используются энергии АТФ и НАДФ·Н.

Суммарное уравнение реакции световой фазы В этих реакциях используются энергии АТФ и НАДФ·Н. Энергия света

Энергия света

Слайд 33

Темновая фаза:

Темновая фаза:

Слайд 34

1.Протекает в строме хлоропласта как на свету, так и в темноте и

1.Протекает в строме хлоропласта как на свету, так и в темноте и
представляет собой ряд последовательных преобразований CO2

2. Ферменты связывают пятиуглеродный сахар с углекислым газом воздуха. При этом образуются соединения, которые последовательно восстанавливаются до молекулы глюкозы

Темновая фаза:

Слайд 35

Темновая фаза:

Цикл Кальвина:

Темновая фаза: Цикл Кальвина:

Слайд 36

Реакции темновой фазы

 

В этих реакциях используются энергии АТФ и НАДФ·Н.

Реакции темновой фазы В этих реакциях используются энергии АТФ и НАДФ·Н.

Слайд 37

Хемосинтез – это образование органических веществ из неорганических веществ за счёт энергии,

Хемосинтез – это образование органических веществ из неорганических веществ за счёт энергии,
полученной в результате реакций окисления неорганических соединений (сероводород, водород, аммиак)

Хемосинтез производится бактериями, не содержащими хлорофиллы

Хемосинтез был открыт в 1887 году Виноградским С.Н.

Хемосинтез