Пластический обмен, фотосинтез

Тема: Пластический обмен

Какой химический элемент является основой всех органических веществ?

Организмы по способу получения углерода
Гетеротрофы
?
?

Организмы по способу получения углерода
Гетеротрофы
Самостоятельно синтезируют органические вещества
Что используют в качестве источника углерода?
Используют уже готовые органические вещества
Для получения чего?

Организмы по способу получения углерода
Гетеротрофы
Самостоятельно синтезируют органические вещества
Используют уже готовые органические вещества
В качестве источника углерода используют СО2
Для получения углерода и энергии

Автотрофное питание
Процесс образования органических веществ из неорганических при помощи энергии света
Процесс образования органических веществ за счёт энергии реакций окисления неорганических веществ
Какие организмы?
Какие организмы?

В 1889 г. микробиолог
С.Н.Виноградский открыл хемосинтез
В 1897 г. немецкий химик и ботаник ввёл термин «хемосинтез»

используют освобождающуюся при этом энергию на усвоение углерода из СО2 или карбонатов.
Группы бактерий:
Нитрифицирующие – окисляют аммиак до азотистой и азотной кислот, нитратов.
Железобактерии – окисляют соединения двухвалентного железа до трёхвалентного
Серобактерии – окисляют сероводород до серной кислоты, сульфатов или свободной серы.

Какова роль хемотрофных организмов?

Принимают участие в круговороте химических элементов. Преобразование многих химических элементов в биосфере осуществляется лишь при участии хемотрофов.

Каким организмом следует считать эвглену зелёную, способную на свету синтезировать органические вещества, а в темноте – питаться готовыми?

Организмы по способу получения углерода
Миксотрофы
Сочетают свойства автотрофов и гетеротрофов

1) Где происходит фотосинтез у растений?
2) Где происходит фотосинтез у цианобактерий?

Хлоропласты в клетках высших растений
Впячивания мембраны у цианобактерий
Хроматофор в клетках водорослей

рассеяны в цитоплазме
от 1 до 100 в клетке
диаметр до 10 мкм
содержат хлорофилл
Хлоропласты

Строение хлоропласта
наружная
мембрана
внутренняя
мембрана
Тилакоид - выпячивания внутренней мембраны, имеющие вид плоских мешочков
Строма - внутреннее пространство, основное вещество хлоропласта
Ламелла – мембранные выросты, отходящие от тилакоидов и соединяющие граны
Грана – стопка тилакоидов

Фотосинтез
Темновая фаза

Световая фаза
тилакоиды
Молекулы хлорофилла в мембране тилакоидов поглощают кванты света
Переходят в неустойчивое возбуждённое состояние
Отдают избыточную энергию
Энергия рассеивается в виде тепла или свечения
Энергия запасается
в виде АТФ
Превращение ионов Н+ в атомы водорода
Соединение водорода с переносчиками

Почему в тилакоидах всегда присутствуют ионы водорода Н+?
Внутри тилакоидов под действием света происходит фотолиз воды (разложение воды) на: H2O => H+ + OH-
Ионы OH- отдают свои электроны молекулам хлорофилла и превращаются в свободные радикалы
OH- => ОН + электрон
Взаимодействие радикалов с образованием воды и молекулярного кислорода
4ОН=> 2Н2О + О2

Итог световой фазы
Протекает только на свету в мембранах тилакоидов
Образование молекулы АТФ для темновой фазы (АТФ образуется в 30 раз больше, чем в митохондриях во время энергетического обмена)
Образование атомов водорода для темновой фазы
Выделение молекулярного кислорода, как побочного продукта фотосинтеза

Темновая фаза
Атомы углерода
(из СО2)
Глюкоза
(С6Н12О6)
Атомы водорода
(доставляют переносчики)
Энергия
(АТФ)
+
+
=
Осуществляется в строме хлоропластов без участия света:
Суммарное уравнение: 6СО2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2