Электронтранспортная цепь (ЭТЦ) фотосинтеза

Рибулозо-бисфосфат карбоксилаза-оксигеназа (Rubisco) самый главный фермент на планете Земля (10млн. тонн!)

Среди каких семейств встречаются С4-растения?

26.81M

Category:

biology

Содержание кислорода в атмосфере

Содержание кислорода в атмосфере
Озоновый экран
Цветковые
растения
Одноклеточные
водоросли
Carbon C
20%
10%
Человек
0,002 млрд. лет
Цианобактерии
(Цианеи)
млрд лет
Точка Пастера – 0,2%
Фотосинтез
1
2
3
4

3.

4.

Восковой слой (кутикула)
Верхний
Эпидермис
Столбчатый
Мезофилл
Губчатый
Мезофилл
Нижний
Межклетники
Эпидермис

5.

МЕТОД ХРОМАТОГРАФИИ
Михаил
Семенович
Цвет
РАСТВОРИТЕЛИ

6.

СН3
Хлорофилл А
СНО
Михаил
Семенович
Цвет
Хлорофилл В
Другие каротиноиды
каротин

7.

Бесхлорофилльный
мутант
гороха
каротин
СН3
Хлорофилл А
СНО
Хлорофилл В

8.

Фикобилины:

9. Откуда в растениях зеленый цвет?

СН3
СНО
Хлорофилл В
Хлорофилл А

10. Почему хлорофилл зеленый?

Хлорофилл а
Хлорофилл b

11.

Уравнение фотосинтеза
сахара
(углеводы)
кислород
(побочный
продукт)
6CO2 + 6H2O + свет = C6H12O6 + 6O2

12.

Каротины
ксантофиллы

13.

Зеаксантин
[восстановлен]
Антераксантин
Виолаксантин
[частично окислен]
[полностью окислен]

14. Для чего растениям каротиноиды?

СН3
Хлорофилл А

15. Для чего растениям каротиноиды?

СН3
Хлорофилл А

16. Для чего растениям каротиноиды?

СН3
Хлорофилл А

17.

Пластиды высших растений
Лейкопласты
Стареющий
хлоропласт
(геронтопласт)
Лейкопласт
Хлоропласты
Хлоропласт
Амилопласт
Пропластида
Этиопласт
Хромопласт

18.

Темновая фаза
Световая
фаза

19.

Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
АТФ

20. 21. Электронтранспортная цепь (ЭТЦ) фотосинтеза

Н+
2Н2О
Н+
О2
Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
ē
ē
Фотосистема II Цитохром-b6fкомплекс
ē
Фотосистема I
АТФ-синтаза
Н+Н+
НАДФ+
НАДФН
АТФ

22.

СО2
Цикл Кальвина
(восстановительный
пентозофосфатный
цикл)
НАДФН
Сахара
АТФ

23. Темновая фаза

Стадия
карбоксилирования

24. Рибулозо-бисфосфат карбоксилаза-оксигеназа (Rubisco) самый главный фермент на планете Земля (10млн. тонн!)

25.

Р
Р
СО2
Р
Р

26. Темновая фаза

Стадия
восстановления

27. Стадия восстановления

Р
Н
Р
НАДФ+
ОН
НАДФН
АДФ
АТФ
Р

28. Темновая фаза

Стадия
регенерации

29.

Р
С3
Сахарный
тростник
Крахмальное зерно под
сканирующим электронным
микроскопом
Н
С3
С3
С3
С5
С3 С3
С5
С5

30. РубисКО может поглощать кислород!

Р
Р
О2
Р
Р

31.

СО2
Цикл Кальвина
(восстановительный
пентозофосфатный
цикл)
НАДФН
Сахара
АТФ

32.

СО2
СО2
СО2
350 ppm
CO2
Н2О
250 ppm
CO2
СО
2

33.

С3
СО2
8
мкмоль
350 ppm
250 ppm
6 РубисКО
мкмоль

34.

СО2
СО2
350 ppm
5
мкмоль
СО2
РубисКО
70
150 ppm
мкмоль
СО2

35.

СО2
СО2
350 ppm
С4
150 ppm
РубисКО

36.

Фосфоенолпируваткарбоксилаза
(ФЕП-карбоксилаза)
Малат
Первое 4-х углеродное
соединение:
С-4 !
NADH
Гидрокарбонат-ион
ФЕП
NADP+
Оксалоацетат (ЩУК)

37.

Открытие
C-4 фотосинтеза
Карпилов Юрий Семенович, 1960
кукуруза – «кооперативный
фотосинтез»
М.Д. Хэтч и К.Р. Слэк 1966
сах. тростник – «С-4 фотосинтез»
ЦИКЛ КАРПИЛОВА – ХЭТЧА - СЛЭКА

38.

Кранц-анатомия листа (кукуруза)
1. Нет дифференцировки на столбчатый
и губчатый мезофилл
2. Клетки вокруг пучков увеличены (обкладка),
напоминают «корону» на срезе (нем. Kranz-корона)
3. У хлоропластов клеток обкладки нет гран,
они расположены вдоль стенок, прилежащих
к мезофиллу
Проводящие ткани
Клетка
мезофилла
Клетка обкладки
сосудистого
пучка

39.

Дифференцировка
хлоропластов
Гранальная структура
работает ФС II и ФС I
нециклический поток
электронов
образуется NADPH и О2
Электронная фотография
хлоропластов мезофилла
(вверху) и клеток обкладки
(внизу) С4 растения (сорго)
Агранальная структура
работает только ФС I
циклический поток
электронов
нет NADPH и О2

40. Среди каких семейств встречаются С4-растения?

Poaceae (Arthropogon)
Amaranthaceae
(Amaranthus)
Scrophulariaceae
(Anticharis)
Cyperaceae
(Bulbostylis)
Cleomeaceae
(Cleome)