Инфоурок Другое ПрезентацииПодготовка к ЕГЭ. Фотосинтез.

Подготовка к ЕГЭ. Фотосинтез.

Скачать материал

 

Лекция5

Темновая фаза фотосинтеза

(Метаболизм углерода в С3-, С4- , С2- и САМ-циклах)

1.          Классификация растений по метаболизму СО2 в фотосинтезе.

2.          С3-путь фотосинтеза, основные этапы, их характеристика.

3.          С4-путь фотосинтеза, его особенности и характеристика.

4.          Метаболизм углерода по типу толстянковых (САМ-цикл).

5.          С2-путь (фотодыхание) и метаболизм гликолевой кислоты.

 

Темновая фаза фотосинтеза

комплекс ферментативных реакций, во время которых происходит

восстановление поглощенного СО2

за счет продуктов световой фазы

(АТФ и НАДФН) и образуются органические вещества.

АТФ и НАДФН ассимиляционная сила Различают несколько циклов восстановления СО2.

 

Классификациярастенийпо метаболизмуСО2 вфотосинтезе

­    С3-растения (С3-цикл метаболизма С)

(пшеница, рожь, картофель, одуванчик, мать-и-мачеха, большинство растений нашей полосы; есть у всех растений);

большинство сельскохозяйственных культур

­    СО2ФГК (фосфоглицериновая кислота)

углеводы

(сахароза, крахмал, раффиноза, стахиоза, вербаскоза, сахароспирты - маннит, сорбит, дульцит)

 

­С4-растения (С3 и С4-цикл метаболизма С)

(однодольные и двудольные наземные растения 16 семейств: растения тропиков и субтропиков); самые злостные сорняки

­СО2оксалоацетат (ЩУК)

                                                        ↓                                                        ↓

малат (ябл. к-та=ЯК) аспартат (аспараг. к-та=АК) малатныйтипрастений аспартатныйтипрастений

 

­  САМ-растения (САМ-тип фотосинтеза; кислотный метаболизм толстянковых; Сrassulaceae Acid Metabolism; особый тип С4- фотосинтеза)

растения, испытывающие недостаток Н2О; растения суккуленты; растения семейства толстянковых (Crassulaceae)

­  устьица закрыты на протяжении дня для уменьшения транспирации противоположно тому, что характерно для других растений

 

С3-путь фотосинтеза

3-цикл)

(цикл Кальвина)

 

­  этот способ ассимиляции СО2 основной и присущ всем растениям

­  расшифрован американскими учеными во главе с Мелвином Кальвином (1946 – 1956)

­  В 1961 году М. Кальвину за установление последовательности реакций в этом цикле была присуждена Нобелевская премия.

 

­  Этапы (фазы) цикла Кальвина:

­  1) карбоксилирующий

РДФ + СО2 → 2ФГК

­  2) восстановительный

ФГК → ФГА

­  3) регенерирующий

ФГА → РДФ

 

 

1) карбоксилирующий РДФ + СО2 → 2ФГК

Продукт реакции, содержащий 6 атомов углерода, сразу распадается на две молекулы 3-фосфоглицириновой (3-ФГК) - первичный продукт ассимиляции

СН2ОР

РбДФ-карбоксилаза

                                                                       С=О                                                             СООН

                                                                       СНОН      +СО2 + Н2О             2

                                                                         СНОН                                                        СН

СН2ОР

Рибулозо-1,5-дифосфат 3-фосфоглицириновая кислота

содержит 3 атома С С3-цикл ассимиляции СО2.

в присутствии воды кислоты

углерода :

СНОН

ОР

2

(ФГК)

С4-путь фотосинтеза ЦиклХетча–Слэка

­ австралийские ученые М. Хетч и К. Слэк (1966) и советский ученый Ю. Карпилов (1960) ­ у некоторых растений, главным образом, тропическихисубтропических

(кукуруза, сахарный тростник, сорго) основная часть меченного углерода (14СО2) уже после нескольких секунд фотосинтеза обнаруживается не в ФГК, а в щавелево-уксусной (ЩУК), яблочной (ЯК) и аспаргиновой (АК) кислотах (4 атома С - С4-растения).

 

НАДФ+-зависимая малатдегидрогеназа

(декарбоксилирующая;

НАДФ+-МДГ

продукт световой реакции фотосинтеза в Хп клеток мезофилла

 

 

малатный тип растений НАДФ+-зависимая малатдегидрогеназа

(декарбоксилирующая; НАДФ+-МДГ)

НАДФ+-МДГ-растения

 

­  Клетки обкладки  ­ Клетки мезофилла

(агранальные (мелкие гранальные хлоропласты) хлоропласты)

­  Клетки обкладки ­ Клетки мезофилла малат окисляется и - происходит декарбоксилируется с карбоксилирование ФЕП с участием НАДФ+-МДГ образованием ЩУК

(первичное

­  Образуется СО2 и пируваткарбоксилирование)

­  СО2 используется для ­ Хп - образуется малат. карбоксилирования

Рб-1,5-ДФ (вторичное     ­ Малат перемещается в карбоксилирование) -    клетки обкладки. включается С3-цикл – идет в агранальных хлоропластах клеток обкладки

­  ПВК возвращается в клетки

мезофиллаФотосинтез- С4-растений, которые используют в реакциях фосфорилируетсядекарбоксилированиязаНАДФсчет -зависимый «яблочный фермент»

АТФ - к регенерации(малатдегидрогеназаФЕП *)

 

 

 

САМ-тип фотосинтеза

(особый тип С4- фотосинтеза)


­  Утро

малат из вакуоли в цитоплазмуокислительное декарбоксилирование (НАДФ-зависимая малатдегидрогеназа)-

пируват, СО2, восстановление НАДФ+.

­  СО2 и НАДФН и

используются в цикле Кальвина - в Хп

­  ПВК фосфорилируетсяцитоплазма с образованием ФЕП

­ Ночь АСО2- ФЕП

­ образуется ЩУК                   Хп

(ФЕП-карбоксилаза –

               в цитоплазме)           РбДФ

­   ЩУК восстанавливается до малата (НАД-зависимая малатдегидрогеназа)

­   Малат накапливается в вакуоли- ночью вакуолярный цитоплазмасок становится более кислым


­   ФЭП в результате ряда вакуоль превращенийНАДНдает ФГК - + может также поступать в цикл Кальвина и служит источником для образования сахарозы и крахмала

Кислотный метаболизм толстянковых

 

С2-путь (фотодыхание) и метаболизм гликолевой кислоты

­   Путь восстановления СО2 при фотосинтезе М. Кальвин изучал при относительно высоких концентрациях СО2.

­   При более низких концентрациях СО2, приближающихся к атмосферным (0,045 %), в хлоропласте образуется значительное количество фосфогликолевой кислоты: в условиях низкого парциального давления СО2 и высокого парциального давления О2 РДФ-карбоксилаза может присоединять к рибулозо-1,5-дифосфату кислород – может выполнять не только карбоксилирующую, но и оксигенерирующую функции (оксигеназа).

­   Присоединение кислорода к молекуле рибулозо-1,5-дифосфата приводит к тому, что вместо 2 молекул ФГК образуется 1 молекула ФГК и 1 молекула фосфогликолата.

­   1 молекула фосфогликолата во время транспорта через мембрану хлоропласта дефосфорилируется при участии фосфогликолатфосфатазы и превращается в гликолат, который поступает в специальную органеллу-пероксисому

­   Цикл превращения гликолата (первичного продукта) в триозофосфат (ФГК)- гликолатный

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал
Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 937 852 материала в базе

Материал подходит для УМК

  • «Биология. Общая биология (базовый уровень)», Сивоглазов В.И., Агафонова И.Б., Захарова Е.Т.

    «Биология. Общая биология (базовый уровень)», Сивоглазов В.И., Агафонова И.Б., Захарова Е.Т.

    Тема

    3.3. Пластический обмен. Фотосинтез

    Больше материалов по этой теме
Скачать материал

Другие материалы

Тест по теме "Генетика как наука. Моногибридное скрещивание".
  • Учебник: «Биология (базовый уровень)», Пасечник В.В., Каменский А.А., Рубцов А.М. и др. /Под ред. Пасечника В.В.
  • Тема: §39. Закономерности наследования. Моногибридное скрещивание
  • 01.04.2022
  • 195
  • 3
«Биология (базовый уровень)», Пасечник В.В., Каменский А.А., Рубцов А.М. и др. /Под ред. Пасечника В.В.

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 01.04.2022 106
    • PDF 345.5 кбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Газималикова Марина Абдулмуслимовна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    • На сайте: 5 лет и 4 месяца
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 19470
    • Всего материалов: 7

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой