Фотосинтез як основа біоенергетики рослин
1. Фотосинтез як особливий тип живлення рослин вуглецем
2. Загальна характеристика процесу фотосинтезу
3. Лист як орган фотосинтезу
4. Хлоропласти, їх будова як органоїдів фотосинтезу
5. Пігменти зелених рослин
1. Фотосинтез як особливий тип живлення рослин вуглецем
Аналіз органічної речовини показує, що воно складається на 45% з вуглецю. Саме тому питання про джерело живлення організмів вуглецем надзвичайно важливий. Всі організми можна розділити на гетеротрофні і автотрофні.
Гетеротрофні організми будують органічна речовина свого тіла з уже наявних готових органічних сполук, тільки перебудовуючи їх.
Автотрофні організми характеризуються здатністю синтезувати органічну речовину з неорганічних сполук.
Виділяють 3 види автотрофии:
хемосинтез; фоторедукція і фотосинтез.
Фотосинтез - це окислювально-відновний процес, що протікає в хлоропластах зелених рослин, в результаті якого вуглекислий газ відновлюється до вуглеводів, вода окислюється до кисню, сонячна енергія перетворюється в енергію хімічних зв'язків.
2. Загальна характеристика процесу фотосинтезу
Процес фотосинтезу складається з двох фаз і декількох етапів, які йдуть послідовно.
IСветовая фаза
1. фотофізичних етап - відбувається у внутрішній мембрані мітохондрій та пов'язаний з поглинанням сонячної енергії пігментними системами.
2. Фотохімічний етап - проходить у внутрішній мембрані мітохондрій та пов'язаний з перетворенням сонячної енергії в хімічну енергію АТФ і НАДФН 2 і фотоліз води.
IIТемновая фаза
3. Біохімічний етап або цикл Кальвіна - проходить в стромі хлоропластів. На цьому етапі вуглекислий газ відновлюється до вуглеводів.
3. Лист як орган фотосинтезу
В процесі еволюції рослин сформувався спеціалізований орган фотосинтезу - лист.
Лист має обмежений ріст і характерне для даного виду і сорту будова. Як орган, який здійснює асиміляцію і випаровування, лист відрізняється плоскою структурою і невеликою товщиною.
Залежно від виду рослин і умов їх зростання листя відрізняються великою різноманітністю. Однак можна виділити загальні анатомічні особливості, що забезпечують можливість ефективного фотосинтезу.
1. Наявність покривної тканини - епідермісу, захищає лист від зайвої втрати води.
2. Наявність спеціалізованої фотосинтетичної тканини - хлоренхіми.
3. Наявність сильно розвиненою густий системи жилок - провідних шляхів, що забезпечує швидкий відтік ассимилянтов і постачання фотосинтезирующих клітин водою і необхідними мінеральними речовинами.
4. Хлоропласти, їх будова як органоїдів фотосинтезу
Функціонально фотосинтез приурочений до спеціалізованих органел - хлоропластам. Хлоропласти вищих рослин мають форму двояко випуклої лінзи, яка найбільш зручна для поглинання сонячних променів.
Усередині хлоропластів знаходиться однорідна речовина - строма. пронизана системою паралельно розташованих мембран, мають вигляд плоских мішечків - тилакоїдів. вони зібрані в стопки, звані аемие гранами. В тилакоїдів гран знаходяться хлорофіл і каротиноїди, в стромі - молекули ДНК, рибосоми, краплі ліпідів, крохмальні зерна і ін. Включення.
5. Пігменти зелених рослин
Фотосинтез пов'язаний з виборчим поглинанням пігментами світла у видимій частині сонячного спектра. Фотосинтетичні пігменти складають 10-15% сухої маси хлоропластів. Вони характеризуються великою різноманітністю і по хімічній природі діляться на дві групи-хлорофіли і каротиноїди.
В даний час відомо кілька різних форм хлорофілу, які позначаються латинськими літерами. Хлоропласти вищих рослин містять хлорофіл а і хлорофіл b.
За хімічною будовою хлорофіл - складний ефір дикарбонової кислоти хлорофіліну і двох залишків спиртів - фитола і метилового.
Каротиноїди - жиророзчинні пігменти жовтого, оранжевого і червоного кольорів. Вони входять до складу мітохондрій та хромопластов ні Зелений частин рослин (квіток, плодів, коренеплодів). У зеленому листі їх забарвлення маскується хлорофілом.
За своєю структурою каротиноїди є полімерами ізопрену. Каротиноїди діляться на каротини і ксантофилл.