Презентация, доклад по биологии на тему Фотосинтез

большинства организмов на Земле.
Фотосинтез — это процесс образования органических соединений из диоксида углерода (CO2) и воды (H2O) с использованием энергии света

энергии


Автотрофы – организмы, самостоятельно синтезирующие органические вещества из неорганических, используя для этого энергию солнца – фотоавтотрофы – или энергию окисления неорганических веществ – хемоавтотрофы

обеспечивает постоянство уровня CO2 и O2 в атмосфере.
 3. Фотосинтез обеспечивает образование органических веществ, а следовательно, пищу для всех живых существ.
 4. В верхних слоях воздушной оболочки Земли из кислорода образуется озон O3, из которого формируется защитный озоновый экран, предохраняющий организмы от опасного для жизни воздействия ультрафиолетового излучения

пигментов, прежде всего хлорофилла. В состав хлорофилла входит атом магния.
Хлорофилл поглощает синие и красные лучи спектра и отражает зелёные.
Каратиноиды – жёлтые. Маскируются хлорофиллом. Поглощают свет, не доступный для других пигментов, и передают его хлорофиллу.
Фикобилины – красные или синие

спектра;
Растения в процессе фотосинтеза, развивая положения Майера о роли хлорофилла в преобразовании энергии лучей солнца в энергию химических связей органических веществ, показал, как именно это происходит: красная часть спектра создаёт вместо слабых связей С-О и О-Н высокоэнергетические С-С

До К.А. Тимирязева считалось, что в фотосинтезе используются самые яркие в спектре солнечного света жёлтые лучи, на самом, деле, как показал Тимирязев, почти не поглощаемые пигментами листа)

пигмент — хлорофилл. Хлорофилл обладает особой химической структурой, которая позволяет ему улавливать кванты света. Молекула хлорофилла способна возбуждаться под действием солнечного света, отдавать свои электроны и перемещать их на более высокие энергетические уровни.
Пример: этот процесс можно сравнить с подброшенным вверх мячом. Поднимаясь, мяч запасается потенциальной энергией; падая, он теряет её. Электроны не падают обратно, а подхватываются молекулами переносчика электронов НАДФ+
(никотинамидадениндинуклеотидфосфата). При этом их энергия частично расходуется на образование АТФ

преобразуется в электрохимическую энергию в цепи переноса электронов.
Световая фаза фотосинтеза растений включает в себя:
нециклическое фосфорилирование

- фотолиз воды  2H2O → 4H+ + 4e− + O2

Световая фаза

Осуществляется на свету, в мембранах гран тилакоидов, при участии белков-переносчиков и АТФ-синтетазы

квантами света и их переход на более высокий энергетический уровень;
2) восстановление акцепторов электронов — НАДФ+ до НАДФ⋅Н2;
3) фотолиз воды, происходящий при участии квантов света:    2H2O → 4H+ + 4e− + O2

Световая фаза

В реакциях световой фазы фотосинтеза накапливается энергия в НАДФ⋅Н и АТФ, которая тратится в процессах темновой фазы.
2. Синтез АТФ из АДФ за счёт энергии света — очень эффективный процесс: за одно и то же время в хлоропластах образуется в 30 раз (!) больше АТФ, чем в митохондриях.
 3. Во время световой фазы образуются богатые энергией молекулы и ионы водорода, необходимые для темновой фазы фотосинтеза. Дальнейшие процессы фотосинтеза могут идти и без солнечного освещения

молекулах АТФ и НАДФ⋅Н. Источник углерода (CO2) растение получает из воздуха через устьица.
Превращение углекислого газа в глюкозу в ходе темновой фазы фотосинтеза получило название цикла Кальвина по имени его открывателя.

Темновая фаза

Происходит в строме (матриксе) хлоропластов независимо от света, куда из тилакоидов поступают богатые энергией вещества: НАДФ⋅Н и АТФ, накопленные в реакциях световой фазы фотосинтеза

крахмал;
2) помимо молекул глюкозы в строме хлоропластов происходит образование аминокислот, нуклеотидов, спиртов

Темновая фаза

Молекула СО2 при помощи ферментов реагирует с 1,5–рибулезодифосфатом (производное рибозы). Образуется промежуточное соединение С6, которое разлагается водой на две молекулы фосфоглицериновой кислоты (С3). Из этих веществ путём сложных реакций синтезируется фруктоза, которая далее изомеризуется в глюкозу
Для этих реакций требуется 18 молекул АТФ и 12 молекул НАДФ⋅Н.
Из глюкозы в растениях образуются крахмал и целлюлоза

обеспечивает постоянство уровня CO2 и O2 в атмосфере.
 3. Фотосинтез обеспечивает образование органических веществ, а следовательно, пищу для всех живых существ.
 4. В верхних слоях воздушной оболочки Земли из кислорода образуется озон O3, из которого формируется защитный озоновый экран, предохраняющий организмы от опасного для жизни воздействия ультрафиолетового излучения

полученной при окислении неорганических веществ. Эта энергия запасается в виде АТФ.
Возможен только у бактерий:
серобактерии – окисляют сероводород до серы или серной кислоты;
нитрифицирующие бактерии – окисляют аммиак сначала до азотистой кислоты, а её – до азотной кислоты;
водородные бактерии – окисляют водород до воды

В 1889 году открыл хемосинтез
В 1887—1888, работая в лаборатории Антона де Бари, впервые показал возможность получения энергии за счёт окисления сероводорода и использования её для ассимиляции углекислого газа, открыв таким образом хемосинтез