Современная теория фотосинтеза

Современная теория фотосинтеза План: 1. Световая фаза фотосинтеза. 2. Метаболизм углерода при фотосинтезе (темновая фаза). 3. Особенности фотосинтеза у С3- и С4 - растений. 4. Фотосинтез по типу толстянковых (САМ-фотосинтез). Литература основная: Алехина Н.Д., Балнокин Ю.В., Гавриленко В.Ф. и др. Физиология растений. М.: Колос, 2005.- 548 с. Третьяков Н.Н. и др. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений. М., Колос. 200. - 640 с. А.Т. Мокроносов, В.Ф. Гавриленко, Т.В. Жигалова Фотосинтез. Физиолого-экологические и биохимические аспекты.- М.:Академия, 2006. - 448 с. Фотосинтез - процесс образования из углекислого газа и воды органических веществ и высвобождения молекулярного кислорода, процесс трансформации поглощенной энергии света в химическую энергию органических соединений. Структурная формула хлорофилла Хлорофиллы Каротиноиды Фикобилины Спектры поглощения ФАР : 380 - 710 нм Каротиноиды: 400-550 нм главный максимум: 480 нм Хлорофиллы: в красной области спектра 640-700 нм в синей - 400-450 нм Фотосистемы Фотосистема - это комплекс молекул, локализованный в мембранах тилакоидов, состоящий из фотосинтезирующих пигментов и белков-переносчиков. Строение мембраны тилакоида Начинается все с того. что в молекулах пигмента квант света «возбуждает» один из электронов. 2Н2О О2 4Н+ е Пластохинон Цитохром b АТФ АДФ + Ф Цитохром f Пластоцианин Ферредоксин Редуктаза НАДФ*Н + Н НАДФ+ е Световая фаза фотосинтеза Нециклический транспорт электронов http:bannikov.narod.ruimagesfotnogot.gif е е е е е е е е е 2Н2О О2 4Н+ е Пластохинон Цитохром b АТФ АДФ + Ф Цитохром f Пластоцианин Ферредоксин Редуктаза НАДФ*Н + Н НАДФ+ е Световая фаза фотосинтеза Нециклический транспорт электронов http:bannikov.narod.ruimagesfotnogot.gif е е е е е е е е е Световая фаза фотосинтеза 1. Активация хлорофилла 2. Фотолиз воды 3. Синтез АТФ 4. Восстановление НАДФ+ до НАДФ*Н +Н С3 - путь фотосинтеза (цикл Кальвина) 1.Карбоксилирование CH2O~P | CO | CH2O | CH2O | CH2O~P + CO2 1,5-РДФ CH2O~P | CH2O | CОOH 2 РДФ-карбоксилаза 3-ФГК 2.Фаза восстановления CH2O~P | CH2O | CОOH 3-ФГК 2 + АТФ CH2O~P | CH2O | CОO~P + АДФ 1,3-ДФГК фосфоглицераткиназа 2 CH2O~P | CH2O | CОO~P 1,3-ДФГК 2 + HAДФ . Н2 CH2O~P | CH2O | CОH 3-ФГA 2 + HAДФ ~P + 3. Фаза регенерации первичного акцептора СО2 и синтеза конечных продуктов фотосинтеза. CH2O~P | CH2O | CОH 3-ФГA триозофосфатизомераза CH2O~P | CO | CH2OH ФДA CH2O~P | CH2O | CОH CH2O~P | CO | CH2OH 3-ФГAльдегид ФДAцетон + CH2O~P | CO | CH2O | CH2O | CH2O | CH2O~P Фруктоза-1,6-ДФ альдолаза CH2O~P | CO | CH2O | CH2O | CH2O | CH2O~P Ф-1,6-ДФ Конденсации и перестройки С4, С5, С6 и ...