Referat.me
/ / Фотосинтез 4

Название: Фотосинтез 4

Вид работы: реферат

Рубрика: Биология

Размер файла: 18.87 Kb

Скачать файл: referat.me-19909.docx

Краткое описание работы: Процесс фотосинтеза лежит в основе существования на Земле жизни вообще и человека в частности. Фотосинтез – это процесс преобразования поглощенной энергии света в химическую энергию органических соединений.

Фотосинтез 4

Процесс фотосинтеза лежит в основе существования на Земле жизни вообще и человека в частности. Фотосинтез – это процесс преобразования поглощенной энергии света в химическую энергию органических соединений.

Фотосинтез – единственный процесс в биосфере, ведущий к увеличению энергии биосферы за счет внешнего источника – Солнца – и обеспечивающий существование как растений, так и практически всех гетеротрофных организмов.

Фотосинтез (от греч. фотос - — свет и синтез, совмещение, соединение) — процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов ( хлорофилл у растений, бактериохлорофилл и бактериородопсин у бактерий). В современной физиологии растений под фотосинтезом чаще понимается фотоавтотрофная функция — совокупность процессов поглощения, превращения и использования энергииквантов света в различных эндэргонических реакциях, в том числе превращения углекислого газа в органические вещества.

Процесс образования сахара и крахмала из углекислого газа и воды на свету называется фотосинтез. В растительной клетке этот процесс идет в хлоропластах, т. е . только в зеленых частях растения.

Квант света (здесь уместно вспомнить что это такое) попадает на молекулу хлорофилла, которая находится в мембране тилакоида в хлоропласте. Хлорофилл, получив порцию энергии, возбуждается и эту лишнюю энергию выбрасывает вместе со своим электроном за пределы мембраны в строму хлоропласта. Но, потерявшая энергию молекула хлорофилла стремится возместить свою потерю и отбирает электрон у молекулы воды, которая при этом распадается на кислород и протон. Происходит фотолиз воды. Кислород выделяется в атмосферу, а протоны собираются внутри тилакоида. Теперь возникает ситуация очень напоминающая конденсатор. Мы имеем накапливающиеся “+” и “–” заряды, разделенные слоем диэлектрика – мембраной. Могут ли заряды накапливаться до бесконечности? Конечно, нет. При определенной разности потенциалов произойдет пробой изолятора, т.е. протоны пройдут сквозь мембрану и соединятся с электронами. При этом выделится энергия (в случае конденсатора в виде искры). Для этой цели в мембране предусмотрен специальный канал, в котором находится фермент АТФаза, поэтому выделяющаяся энергия не превращается в свет, а расходуется на синтез АТФ. Таким образом, энергия света превращается в энергию макроэргических связей АТФ. В строме хлоропласта атомарный водород вступает в химическую реакцию с углекислым газом и образуется глюкоза. На эту реакцию тратится энергия АТФ, т.е. энергия АТФ превращается в энергию химических связей в молекуле глюкозы.

Словарь

Автотрофы – организмы синтезирующие органические вещества из неорганических соединений, с использованием энергии солнечного излучения.

Гетеротрофы – организмы, использующие для питания готовые органические вещества.

Фотосинтез – синтез органических соединений из неорганических с использованием солнечного света, при участии хлорофилла.

Световая фаза фотосинтеза – фаза протекающая при солнечном свете с участием хлорофилла.

Темновая фаза фотосинтеза – протекает как на свету, так и в темноте, характеризуется активным синтезом углеводов.

реакциях темновой фазы с краткой характеристикой цикла и записью химической формулы. Взаимосвязь темновой и световой фаз.

6СО2 + 6Н2 О = С6 Н12 О6 + 6О2

Процесс фотосинтеза состоит из 2-х последовательных фаз.

Световая фаза происходит только на свету в мембране тилакоидов гран при участии хлорофилла, белков –переносчиков и АТФ-синтетазы.

При действии кванта света электрон молекулы хлорофилла переносится на более высокий энергетический уровень, а хлорофилл переходит в возбужденное состояние, теряя электрон.

Хл Хл*+е-

Эти электроны передаются переносчиками на наружнюю мембрану тилакоидов гран, где накапливаются.

Одновременно внутри полостей тилакоидов гран происходит фотолиз, т.е., разложение воды под действием энергии света.

2Н2Освет 4Н+ + 4е- + О2

или Н2Освет Н+ +ОН-

4ОН- 2Н2О + О2

Электроны, образующиеся при фотолизе, передаются переносчиками молекулам хлорофилла и восстанавливают их.

Кислород уходит в атмосферу, а протоны водорода не могут проникнуть через мембрану граны и накапливаются внутри нее, создавая протонный резервуар.

В результате, внутренняя поверхность мембраны заряжается положительно, а наружняя – отрицательно.

По мере накопления по обе стороны мембраны противоположно заряженных частиц нарастает разность потенциалов. При достижении критической величины разности потенциалов сила электрического поля начинает проталкивать протоны через канал АТФ-синтетазы.

На выходе из протонного канала создается высокий уровень энергии, который идет на образование молекул АТФ из АДФ:

АДФ + Ф АТФ

Ионы водорода, оказавшись на наружней поверхности мембраны тилакоида, встречаются там с электронами, образуя атомарный водород, котроый идет на восстановление НАДФ+:

Н+ + 2е- + НАДФ+ НАД.Н

Темновая фаза протекает в строме хлоропласта как на свету, так и в темноте и представляет собой ряд последовательных преобразований СО2, поступающего из воздуха (цикл Кальвина).

В строме постоянно присутствуют пентозы, среди которых имеется рибулозодифосфат, являющийся акцептором СО2. Ферменты связывают пентозу с углекислым газом, образуя гексозу, которая расщепляется на 2 триозы. Каждая из 2-х триоз принимает по одной фосфатной группе от АТФ, обогащая молекулы энергией. Затем каждая из 2-х триоз принимает по одному атому водорода от 2-х молекул НАДФ.Н. После чего триозы объединяются, образуя углеводы:

2С3 С6 (С6Н12О6)

Другие триозы объединяются, образуя пентозы:

5С3 3С5

и вновь возвращаются в цикл Кальвина.

Суммарная реакция фотосинтеза:

6СО2 +6Н2О С6Н12О6 +6О2

фаза, место проведения Исходные вещества процессы, происходящие в этой фазе Результаты процессов

Световая.

Мембраны тилакоидов гран.

 Хлорофилл, Н2 О,АДФ

1.Возбуждение хлорофилла

2.Фотолиз воды.

3.Продвижение протонов водорода Н+ по протонному каналу.

4.Восстановление НАДФ+ в НАДФ.Н;

-транспорт электронов

-Образование Н+;

-Свободный кислород выделяется в атмосферу;

-Образование атомарного водорода в виде НАДФ.Н;

-Образование молекулы АТФ;

Темновая.

Строма хлоропласта

 . Н (атомарный водород), О2 (молекулярный кислород), СО2 , АТФ Фиксация углерода в цикле Кальвина.

-Синтез углеводов.

Образование АДФ, глюкозы

Похожие работы

  • Хлоропласты

    Хлоропласты (от греч. chloros - зеленый и plastos - вылепленный, образованный), внутриклеточные органеллы растительной клетки - пластиды, в которых осуществляется фотосинтез. Окрашены в зеленый цвет благодаря присутствию в них основного пигмента фотосинтеза - хлорофилла. Основная функция хлоропласт, состоящая в улавливании и преобразовании световой энергии, нашла отражение и в особенностях их строения.

  • Биология 6

    Дыхание организмов, его сущность и значение.     1. Сущность дыхания— окисление органических веществ в клетках с освобождением энергии, необходимой для процессов жизнедеятельности. Поступление необходимого для дыхания кислорода в клетки тела растений и животных: у растений через устьица, чечевички, трещины в коре деревьев; у животных — через поверхность тела (например, у дождевого червя), через органы дыхания (трахеи у насекомых, жабры у рыб, легкие у наземных позвоночных и человека).

  • Растительная клетка, ее строение

    Растительная клетка, ее строение Типичная растительная клетка содержит хлоропласты и вакуоли и окружена целлюлозной клеточной стенкой. Плазматическая мембрана (плазмалемма), окружающая растительную клетку, состоит из двух слоев липидов и встроенных в них молекул белков. Молекулы липидов имеют полярные гидрофильные «головки» и неполярные гидрофобные «хвосты».

  • Фотосинтез 5

    ФОТОСИНТЕЗ образование живыми растительными клетками органических веществ, таких, как сахара и крахмал, из неорганических - из СО2 и воды - с помощью энергии света, поглощаемого пигментами растений. Это процесс производства пищи, от которого зависят все живые существа - растения, животные и человек.

  • Фотосинтез 3

    Что такое фотосинтез? Фотосинтез — это химическая реакция, в результате которой живые растительные клетки с помощью хлорофилла и при наличии света создают простые сахара и крахмалы из углекислого газа и воды. В процессе фотосинтеза растение потребляет из воды углекислый газ и выделяет кислород. Фотосинтез, осуществляемый водными растениями, в том числе водорослями, служит важным источником кислорода в воде.

  • Автотрофные и гетеротрофные клетки. Фотосинтез, хемосинтез, биосинтез белков

    Автотрофные и гетеротрофные клетки, уравнение, сущность фотосинтеза, его световая, темновая фаза. Хемосинтез как преобразование энергии реакций окисления неорганических веществ в химическую энергию синтезируемых органических соединений, биосинтез белков.

  • Сине-зеленые водоросли

    Министерство общего и среднего профессионального образования РФ Каменск-Уральский политехнический колледж РЕФЕРАТ ПО БИОЛОГИИ на тему: «Отдел сине-зеленые водоросли.»

  • Углеводы 6

    Углеводы – обширный наиболее распространенный на Земле класс органических соединений, входящих в состав всех организмов и необходимых для жизнедеятельности человека и животных, растений и микроорганизмов. Углеводы являются первичными продуктами фотосинтеза, в кругообороте углерода они служат своеобразным мостом между неорганическими и органическими соединениями.

  • Научные открытия в области фотосинтеза, сделанные в XX в.

    Изучение фотосинтеза с момента его открытия Д. Пристли. Краткая хронология открытий ХХ в. в области фотосинтеза. Идея Тимирязева о непосредственном участии хлорофилла в акте фотосинтеза, обратимые окислительно-восстановительные превращения пигмента.

  • Фотосинтез

    Растения превращают солнечный свет в запасенную химическую энергию в два этапа: сначала они улавливают энергию солнечного света, а затем используют ее для связывания углерода с образованием органических молекул.