1 / 46

Fotosintēze

Fotosintēze. Fotosintēze. Organisko vielu aprite augā (pēc Vītola 1975). Fotosintēze. 1771. gads Dž. Pristlija eksperiments. Fotosintēze.

gari
Download Presentation

Fotosintēze

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Fotosintēze

  2. Fotosintēze Organisko vielu aprite augā (pēc Vītola 1975)

  3. Fotosintēze 1771. gads Dž. Pristlija eksperiments

  4. Fotosintēze Fotosintēze - gaismas enerģijastransformācija organisko vielu ķīmiskajā enerģijā, izmantojot oglekļa dioksīdu un ūdeni. Fotosintēze raksturīga zaļajiem augiem un fotosintezējošām baktērijām.

  5. Fotosintēze Redzamā gaisma – elektromagnētiskais starojums

  6. Fotosintēze Hloroplasts Vaskulārajos augos fotosintēze notiek hloroplastos.

  7. Fotosintēze

  8. Fotosintēze Kāpēc augi ir zaļi? Foto no: http://www.emc.maricopa.edu/.../BIOBK/BioBookPS.html

  9. Fotosintēze Pigmenti Hlorofils – salikts esteris •Šķīst – etilspirtā, acetonā, ēterī, benzolā •Reaģējot ar sārmiem: hlorofils  hlorofilids •Reaģējot ar skābēm: hlorofilsfeofitins •Albīnisms: hlorofils nesintezējas auga ģenētisko īpašību dēļ •Hloroze: Mg, Fe u. c. minerālelementu trūkums •Etiolācija: trūkst gaisma • Gaismas absorbcijas max. hla:440,660 nm; hlb:460; 640 nm •Fluorescence: 668 nm

  10. Hlorofila gaismas absorbcijas spektrs

  11. Fotosintēzes pigmenti Hlorofils Acer campestre– lauku kļava Urtica dioica– lielā nātre Hepatica maxima – lielā vizbulīte Attēli no: http://www.uni-graz.at/~oberma/baum-dias/acer-campestre-3.jpg, http://www.skalnicky.cz/jpeg/Hepatica%20maxima%20fotoJ%20Peters.jpg, http://ftp.funet.fi/pub/sci/bio/life/plants/magnoliophyta/magnoliophytina/magnoliopsida/urticaceae/urtica/dioica-2.jpg

  12. Fotosintēzes pigmenti Karotinoīdi β karotīns Karotinoīdi: tetraterpēni Šķīst: acetonā, benzolā, hloroformā Gaismas absorbcijas max.: 400-500 nm Karotinoīdufizioloģiskā nozīme 1.   Saistah (palīgpigments) 2.   Novērš hlorofila sadalīšanos 3.   Piedod ziedlapām, augļiem u. c. krāsu 4.   -karotīna hidrolīzes rezultātā sintezējas A vitamīns.

  13. Fotosintēze Hlorofila un karotinoīdu gaismas absorbcijas spektrs

  14. Fotosintēzes pigmenti Karotinoīdi Acer palmatum – Japānas kļava rudenī Acer saccharum– cukura kļava rudenī Daucuscarota– parastais burkāns Foto no: http://www.andrews.edu/~rjo/Photographs/Fall%20sugar%20maple%20leaves.JPG, http://www.photoseek.com/wa1usa.html http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/schaugarten/DaucuscarotaL/BDaucuscarotaL2.jpg

  15. Fotosintēzes pigmenti Fikobilīni Fikobilīni (sārtaļģēs, zilaļģēs) Fikobilīni – tetrapiroli • Šķīst: ūdenī pēc autolīzes (nešķīst – organiskos šķīdinātājos) • Gaismas absorbcijas maksimums: 500-650 nm Hromatiskā adaptācija –pigmentu pielāgošanās gaismas apstākļiem ūdenskrātuvēs: • 34 m dziļumā nav sarkanā gaisma • 177 m dziļumā nav arī dzeltenā gaisma • 322 m dziļumā nav arī zaļā gaisma • >500 m dziļumā nav arī zili violeta gaisma

  16. Fotosintēze Fotosintēzes pigmentu absorbcijas spektri Foto no: http://www.emc.maricopa.edu/.../BIOBK/BioBookPS.html

  17. Fotosintēzes pigmenti Fikobilīni Sārtaļģe fikoeritrīns Cianobaktērijas fikocianīns Foto no: http://www.ucmp.berkeley.edu/protista/rhodophyta.html, http://user.uni-frankfurt.de/~schauder/cyanos/pleurof_bg.jpg

  18. Pigmenti Antociāni (vakuolās) ·Antociāni - glikozīdi ·Šķīst : ūdenī ·Gaismas absorbcijas max.: dzeltenajā un zaļajā spektra daļā ·Antociāni fotosintēzē nepiedalās (gaismas enerģija  siltuma enerģijā) Antociānu fizioloģiskā loma augos 1.  Termoregulācija 2.  Sekmē ogļhidrātusintēzi augos 3.  Palielina saistītā ūdens daudzumu 4.  Kalnu augos daudz antociānu

  19. Pigmenti Antociāni Fagus sylvatica – Eiropas dižskābardis ‘Purpurea’ Acer – kļava Rubus plicatus– krokainā cūcene Foto no: http://www.littlemiami.com/LMI%20Levy%20Photographs/NFP-1-4%20Frosted%20Red%20Maple%20Leaf-John%20Bryan%20State%20Park-Oh.jpg http://www.biologie.de/biowiki/Bild:Brombeere.jpg, http://www.kurowski.pl/foto/fagus_sylvatica_atropunicea_purpurea.jpg

  20. Hloroplasti (1-500 hloroplastu vaskulāro augu lapu šūnā) 1 hloroplastā: 40 – 50 granas; 1 granā: 50 – 60 tilakoīdu

  21. Hloroplasti • Zaļaļģēs – lentveida, diskveida, zvaigžņveida hloroplasti. Ir tilakoīdi, nav granas. • Sārtaļģēs – hloroplasti ar tilakoīdiem. • Cianobaktērijās (zilaļģēs) nav hloroplastu. Citoplazmā lamelāras membrānas

  22. Fotosintēze Fotosintēzes gaismas reakcijas

  23. FotosintēzeFotosintēzes gaismas reakcijas

  24. Fotosintēze Fotosistēmas darbības shēma Gaismas kvantus saista visi pigmenti, bet gaismas enerģijas → ķīmiskajā – fotosistēmas centrā hla Foto no: http://www.botany.uwc.ac.za/ecotree/photosynthesis/images/photosystemmove1.gif

  25. Redzamās gaismas enerģija

  26. Gaismas kvantu saistīšana hlorofila molekulā Elektronu enerģētiskie līmeņi hlorofila molekulā

  27. Fotosintēzes gaismas reakcijas

  28. Fotosintēzes gaismas reakciju norise • Gaismas kvantu saistīšana un ierosinātas hlorofila molekulas (hl*) izveidošanās • Elektronu pārnešana no hl* uz akceptoru • Hlorofila molekulas reģenerācija 4. Saistītās enerģijas izmantošana ATP un NADPH sintēzei

  29. Fotosintēzes gaismas reakcijas

  30. Fotosintēzes gaismas reakcijas

  31. Fotofosforilācija

  32. Fotosintēze Fotosintēzes gaismas un tumsas reakcijas Stromā Tilakoīdos O2 (CH2O) ATP NADPH hγ Fotoķīmiskās reakcijas Bioķīmiskās reakcijas CO2 2H2O

  33. Fotosintēze C3 tips Hepatica nobilis – zilā vizbulīte Pinus sylvestris – parastā priede Quercus robur – parastais ozols

  34. Fotosintēze CO2 asimilācija + CO2 saista RbBP(ribulozobifostāts), ferments RbBP-karboksilāze. FGA (fosfoglicerīnaldehids, 3 C atomi) – pirmais savienojums (ogļhidrāts), kas sintezējas C3 tipa fotosintēzes tumsas reakcijās. Foto no: http://www.emc.maricopa.edu/.../BIOBK/BioBookPS.html

  35. C3 tipa fotosintēzes reakcijas (Kalvina cikls) 5/6 FGA molekulu → CO2 akceptora RbBP sintēzei 1/6 FGA molekulu → fruktozes, cietes, saharozes u.c. sintēzei

  36. Fotosintēze C3 tipa fotosintēzes tumsas (bioķīmiskās) reakcijas

  37. Fotosintēze Lapa kā fotosintēzes orgāns C4 tipa augs C3 tipa augs Attēls no: http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/C4leaf.gif

  38. Fotosintēze C4 tipa fotosintēzes reakciju shēma Mezofila šūnās → karboksilācija – CO2 piesaiste FEP (fosfoenolpiruvāts), ferments FEP-karboksilāze. Oksāletiķskābe → ābolskābe (4 C atomi), pirmie fotosintēzes tumsas reakciju produkti, tāpēc C4 tipa reakcijas. Vainaga šūnās → dekarboksilācija, CO2 → C3 cikla reakcijās. Attēls no: http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/C4leaf.gif

  39. Fotosintēze C4 tips Panicummiliaceum Zea mays – parastā kukurūza Saccharum officinarum Attēls no: http://www.expasy.org/spotlight/images/sptlt057_1.jpg Attēls no: http://www.botanik.uni-karlsruhe.de/garten/fotos-hassler/Panicum%20miliaceum%20BotKA%20S2.jpg Attēls no: http://www.nybg.org/bsci/belize/Saccharum_offininarum_1.jpg

  40. Fotosintēze Jaukts C3-C4 tips Lycopersicum esculentum – ēdamais tomāts Nicotiana tabacum – parastā tabaka Vitis labrusca – Amerikas vīnkoks Attēls no: http://www2.mpiz-koeln.mpg.de/pr/garten/schau/Lycopersiconlycopersicum/BLycopersiconlycopersicum1.jpg Attēls no: http://www.chili-balkon.de/solanaceae/bilder/nicotiana_tabacum.jpg Attēls no: http://www.newfs.org/nurscat05/pix/Vitis-labrusca9150-Cathe.jpg

  41. Fotosintēze CAM tipa fotosintēzes reakciju shēma CAM tipa fotosintēzes reakcijas = C4 reakcijām, tikai karboksilācija un dekarboksilācija atdalītas laikā nevis telpā Attēls no: http://www.cabnr.unr.edu/cam/images/Education/CAMDayNight.jpg

  42. Fotosintēze CAM tips Yucca filamentosa– Šķiedru juka Sedum acre – kodīgais laimiņš Crassula aquatica – ūdeņu biezlape Attēls no: http://magnar.aspaker.no/Sedum%20acre.jpg Attēls no: http://www.bd.lst.se/publishedObjects/10001547/Crassula_aquatica.jpg Attēls no: http://www.tarbes.fr/espaces_verts/images/photo%20economie%20eau/yucca%20filamentosa.jpg

  43. CAM metabolisms Classic CAM plants. Saguaro Cacti (Carnegiea gigantea) in Sonora

  44. C3 – CAM metabolisms )This is a Welwitschia growing in the Namib desert of South Africa. It has only two strap-likeleaves (highly dissected by wind in this photo) and gets all of its water from fog. It is aGymnosperm and exhibits C3-CAM intermediate metabolism

  45. Fotosintēze Gaismas enerģijas izmantošana fotosintēzē ~10% ~2%

  46. Fotosintēzesbioloģiskā nozīme • Gaismas enerģijas transformācija ķīmisko saišu enerģijā (1-2% Saules enerģijas) • Sintezējas organiskas vielas (~ 2 ×1011 t gadā) • Atjauno skābekļa daudzumu uz Zemes • Novērš CO2 uzkrāšanos atmosfērā • Novērš piesārņojumu un spēj regulēt klimatu uz Zemes

More Related