Презентация - Фотосинтез

Фотосинтез
Фотосинтез – процесс превращения углекислого газа и воды в углеводы и кислород под действием энергии солнечного света. Образующиеся углеводы используются в качестве пищи, а кислород поступает в атмосферу.

История открытия
Первым обнаружил, что растения выделяют кислород, английский химик Джозеф Пристли около 1770. В 1817 г. два французских химика, Пельтье и Каванту, выделили из листьев зеленое вещество и назвали его хлорофиллом. В 1845 г. немецкий физик Роберт Майер утверждеал о том, что зеленые растения преобразуют энергию, солнечного света в химическую энергию. Тимирязев показал, что фотосинтез проходит с наибольшей интенсивностью в тех областях солнечного спектра, где находятся максимумы поглощения хлорофилла. В 20 в. было установлено, что процесс фотосинтеза начинается на свету в фоторецепторах хлорофиллов, однако многие из последующих стадий могут протекать в темноте. В 1941 американский биохимик Мелвин Калвин показал, что первичный процесс фотосинтеза заключается в фотолизе молекул воды, в результате чего образуются кислород и водород, идущий на восстановление диоксида углерода до органических веществ.

Где происходит фотосинтез
Фотосинтез происходит в клетках, содержащих зелёный пигмент – хлорофилл. Это вещество способно поглощать и трансформировать солнечную энергию. У растений хлорофилл содержится в специальных органеллах – хлоропластах.

Хлоропласты
Зелёные пластиды, которые встречаются в клетках растений и водорослей. С их помощью происходит фотосинтез. Хлоропласты содержат хлорофилл. Являются двумембранными органеллами. Под двойной мембраной имеются тилакоиды (мембранные образования, в которых находится электронтранспортная цепь хлоропластов). Тилакоиды высших растений группируются в граны, которые представляют собой стопки сплюснутых и тесно прижатых друг к другу тилакоидов, имеющих форму дисков. Пространство между оболочкой хлоропласта и тилакоидами называется стромой. В строме содержатся хлоропластные молекулы РНК, ДНК, рибосомы, крахмальные зёрна.

Уравнение фотосинтеза
6CO2 + 6H2O = =C6H12O6 + 6O2

2 фазы фотосинтеза:
Световая фаза (светозависимая) . Световые реакции территориально привязана к пространству, ограниченному тилакоидами. Темновая фаза (не зависящая от света). Проходит в строме хлоропласта.

Процесс фотосинтеза
Процессы Результаты процессов
I. а) хлорофилл –––(свет)–––> хлорофилл* + e б) e + белки-переносчики ––> на наружную поверхность мембраны тилакоида в) НАДФ+ + 2H+ + 4 e –––> НАДФ·H2 Образование НАДФ·H2
II. Фотолиз воды H2O –––(свет)–––> H+ + OH– H+ –––> в протонный резервуар тилакоида OH– –––> OH– – e –––> OH –––> H2O и O2? e + хлорофилл* –––> хлорофилл O2 – в атмосферу
III. H+ протонного резервуара – источник энергии, необходимой АТФ фазе для синтеза АТФ из АДФ +ФН Образование АТФ
Световая фаза

Процессы Результаты процессов
Связывание CO2 с пятиуглеродным сахаром рибулёзодифосфатом при использовании АТФ и НАДФ·H2 Образование глюкозы
Процесс фотосинтеза
Темновая фаза

Значение фотосинтеза
Процесс фотосинтеза является основой питания всех живых существ, а также снабжает человечество топливом, волокнами и бесчисленными полезными химическими соединениями. Из диоксида углерода и воды, связанных из воздуха в ходе фотосинтеза, образуется около 90-95% сухого веса урожая. Человек использует около 7% продуктов фотосинтеза в пищу, в качестве корма для животных и в виде топлива и строительных материалов