Fotoszintézis.

Az előadások a következő témára: "Fotoszintézis."— Előadás másolata:

1 Fotoszintézis

2 A fotoszintézis fogalma
Fotoszintézis során a növények szervetlen anyagból, azaz szén-dioxidból és vízből fényenergia kémiai energiává alakítása mellett szerves anyagot, glükózt állítanak elő, miközben oxigén képződik. A növények ezért autotróf élőlények.

3 A fény A Nap elektromágneses sugárzásának csak a 400 nm-től 760 nm-ig terjedő, az emberi szem számára is érzékelhető tartománya alkalmas a fotoszintézisre. A fény energiával rendelkező elemi részecskék, fotonok sokaságából áll.

4 Fotoszintetizáló (fotoautotróf) élőlény: C-forrása: CO2 H-forrása: H2O
E-forrása: fényenergia Eredmény: szerves anyag Jelentősége: ökológiailag: termelő szervezetek >> heterotrófok számára (a tápláléklánc alapja) O2 termelés, CO2 fogyasztás >> légkör összetétele, hőmérséklete ózonpajzs >> a földi fotoszintézis során alakult ki

5 Kellékek 1. fotoszintetikus pigmentek kékmoszatok >> fikocianin vörösmoszatok >> fikoeritrin barnamoszatok >> fukoxantin zöldmoszatok mohák harasztok nyitvatermők zárvatermők 2.delokalizált elektronrendszer karotin xantofill likopin klorofill a/b a látható fény gerjeszti őket (ezért színesek) >>képesek e- -okat leadni 3. elhelyezkedésük a sejtben: membránhoz kötötten prokarioták: sejthártya-betüremkedés eukarioták: színtest belső membránja

6 2. fény

7 a pigmentek fényelnyelése

8 zöld színtest (kloroplasztisz)
hajtásos növényeknél: levél >> asszimiláló alapszövet >> kloroplasztisz

9 A fotoszintetikus színanyagok
A fotoszintézis akkor működhet hatékonyan, ha – a többi biokémiai folyamathoz hasonlóan – térben elkülönül a sejt más részétől. Elkülönített tere a színtest. Ez a sejtszervecske kettős membránnal rendelkezik. Külső membránja (2) határozza meg az alakját, a méretét (5-10 μm) és gondoskodik a színtest alapállománya, a sztróma (3) és a sejtplazma elválasztásáról. A sztrómában játszódik le a fotoszintézis sötét szakasza. A színtest belső membránja, a tilakoid (4) nagy felületű, ezért nagy mennyiségű pigmentrendszert tartalmazhat. A hatékonyabb térkitöltés érdekében a tilakoid lapos membránkorongokra, gránumokra (5) tagolódik, amelyek oszlopokba rendeződnek. Ezeket a gránumtilakoidokat (5) sztrómatilakoidok (6) kötik össze egymással. A gránumokban játszódik le a fotoszintézis fényszakasza, belső terükben (7) pedig a fotolízis. 

10 kloroplasztisz és annak szerkezete

11 e- a belső membránba ágyazott fotorendszerek (pigmentrendszerek)
klorofill A klorofill B karotin xantofill PS I. 700 nm PS II. 680 nm e- fénygyűjtő antennák reakciócentrum fény

12 A fotoszintézis részfolyamata
FÉNYSZAKASZ: fényenergia megkötése és kémiai E-vá alakítása SÖTÉTSZAKASZ: CO2 megkötése és redukálása NADP-nikotinsavamid-adenin-dinukleotid-foszfát=elektronszállító nuklotid H2O O2 FÉNYSZAKASZ FÉNY ADP NADP+ ATP NADPH SÖTÉTSZAKASZ CO2 C6H12O6

13 I. A fényszakasz ADP + P energiaszint ATP e- e- NADP+ NADPH O2 H2O e-
e- -trp.-lánc e- O2 NADP+ NADPH elektrontranszport-lánc p+ H2O PS I. e- PS II. fény fény fény p+

14 [Melvin Calvin USA biokémikus] 6 molekula II. A sötétszakasz CO2 1 C 6 molekula 12 molekula 5 C ribulóz 1,5-difoszfát 3 C glicerinsav-3-foszfát NADPH NADP+ Calvin-ciklus ATP ADP ATP ADP + P 10 molekula 12 molekula 3 C glicerinaldehid-3-foszfát 3 C glicerinaldehid-3-foszfát 1 molekula 2 molekula 3 C glicerinaldehid-3-foszfát 6 C glükóz-foszfát

15 A fotoszintézis általános reakcióegyenlete:
fény 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2

16 Animáció