Transcript Фотосинтез Автор: Булыга Елена Геннадьевна, учитель биологии МБОУ «Фёдоровская СОШ №2 с углублённым изучением отдельных предметов» Сургутский район Городское поселение Фёдоровский 2012 год.

Фотосинтез
Автор: Булыга Елена Геннадьевна,
учитель биологии
МБОУ «Фёдоровская СОШ №2
с углублённым изучением отдельных
предметов»
Сургутский район
Городское поселение Фёдоровский
2012 год
Автотрофный тип обмена
веществ. Фотосинтез
Фотосинтез – это процесс образования
Фотосинтез – это сложный процесс
Формула
хлорофилла
растениями
и фотосинтезирующими
преобразования энергии солнечного
бактериями сложных органических
света в энергию
химической
связи в виде
C
H
O
N
Mg
72 5 4
соединений из55неорганических
при
АТФ и последующий синтез молекул
помощи энергии света с
глюкозы из СО2 и Н2О
использованием хлорофилла.
Строение хлоропласта
Процесс фотосинтеза
осуществляется в хлоропластах в два
этапа. В гранах (тилакоидах)
протекают реакции, вызываемые
светом – световые, а в строме –
реакции не связанные со светом –
темновые или реакции фиксации
углерода
Световая фаза фотосинтеза
Строма
Тилакоид
2
Н+- резервуар
3
½ О2
Н 2О
2е-
2Н+
Электроннотранспортная цепь
4
1
С
в
е
т
2е-
5
АДФ+Ф
АТФ
НАДФ+ + 2Н+ – НАДФН + Н+
1 – хлорофилл; 2 – мембрана тилакоида; 3 – внутренняя часть тилакоида;
4 – цепь электронпереносящих ферментов; 5 – канал с ферментом
АТФ-синтетазой
Световые реакции
1. Свет, попадая на молекулы хлорофилла,
которые находятся в мембранах
тилакоидов гран, приводят их в
возбуждённое состояние. В результате
этого электроны ē сходят со своих
орбит и переносятся с помощью
переносчиков за пределы мембраны
тилакоидов, где накапливаются,
создавая отрицательно заряженное
электрическое поле.
1. Место вышедших электронов в молекулах
хлорофилла занимают электроны воды, так
как вода под действием света подвергается
разложению (фотолизу)
H2O  OH- + H+
OH- - ē  OH
Гидроксилы OH-,став радикалами OH,
объединяются
4OH  2H2O + О2
Образуется вода и молекулярный кислород,
который выделяется в атмосферу.
3. Протоны водорода H+ не
проникают через мембрану
тилакоида и накапливаются
внутри, образуя положительно
заряженное электрическое поле,
что приводит к увеличению
потенциалов по обе стороны
мембраны.
4. При достижении критической
разницы потенциалов протоны H+
устремляются по протонному
каналу в ферменте АТФ-синтетазе
встроенному в мембрану тилакоида
наружу. На выходе из протонного
канала создаётся высокий уровень
энергии, которая идёт на синтез
АТФ. Образовавшиеся молекулы АТФ
переходят в строму, где участвуют в
реакциях фиксации углерода.
5. Протоны H+, вышедшие на
поверхность мембраны
тилакоида, соединяются с
электронами ē, образуя
атомарный водород H,
который идёт на
восстановление переносчика
НАДФ.
2ē + H+ + НАДФ+  НАДФ·H
Темновая фаза
6СО2
6(С5~2Ф)
пентозодифосфат
Фиксация
углерода
12(С3~Ф)
триозофосфат
12АТФ
12АДФ Фосфори-
Промежуточные
соединения
12(С3~2Ф)
триозодифосфат
лирование
Восстановление
Соединение
1(С6) Глюкоза
12НАДФН+Н+
12НАДФ+
Темновые реакции (реакции фиксации
углерода, цикл Кальвина)
Осуществляются в строме
хлоропластов, куда поступают АТФ,
НАДФ·H от тилакоидов гран и СО2 из
воздуха. Кроме того там постоянно
находятся пятиуглеродные
соединения – пентозы (С5), которые
образуются в цикле Кальвина.
1. К пентозе С5 присоединяется СО2, в
результате чего появляется нестойкое
шестиуглеродное соединение – С6,
которое расщепляется на 2
трёхугольные группы 2С3 – триозы.
2. Каждая из триоз 2С3 принимает по
одной фосфатной группе от АТФ, что
обогащает молекулы энергией.
3. Каждая из триоз 2С3 присоединяет по
одному атому водорода от 2НАДФ·H.
4. После чего одни триозы объединяются,
образуя углеводы
2С3  С6  С6Н12О6 (глюкоза)
5. Другие триозы объединяются, образуя
пентозы
5С3  3С5
И вновь включаются в цикл фиксации
углерода
Суммарная реакция фотосинтеза
6СО2 + 6Н2О  С6Н12О6 + О2
Использованная литература:
1.Бородин П.М., Высоцкая Л.В. и др. / Биология:
Общая биология: 10-11 классы: Учебник для
общеобразовательных учреждений: профильный
уровень. М.: «Просвещение». 2010.
2.Петросова Р.А. /Обмен веществ и энергии в
клетках организма. М.: «Дрофа». 2004.