Фотосинтез. Хроматофоры. Хлоропласты презентация

Хроматофоры (от греч. «хромос» — крашу и «форос» — несущий) — пигментсодержащие и светоотражающие клетки (от греч. «хромос» — крашу и «форос» — несущий) — пигментсодержащие и светоотражающие клетки, присутствующие у земноводных (от греч. «хромос» — крашу и «форос» — несущий) — пигментсодержащие и светоотражающие клетки, присутствующие у земноводных, рыб (от греч. «хромос» — крашу и «форос» — несущий) — пигментсодержащие и светоотражающие клетки, присутствующие у земноводных, рыб, рептилий (от греч. «хромос» — крашу и «форос» — несущий) — пигментсодержащие и светоотражающие клетки, присутствующие у земноводных, рыб, рептилий, ракообразных (от греч. «хромос» — крашу и «форос» — несущий) — пигментсодержащие и светоотражающие клетки, присутствующие у земноводных, рыб, рептилий, ракообразных и головоногих.
Они отвечают за окраску кожи и глаз у холоднокровных животныхОни отвечают за окраску кожи и глаз у холоднокровных животных и рождаются в нервном гребне во время эмбриогенеза.
Созревшие хроматофоры разделяются на подклассы по цвету (более точно «тону») в белом свете:
ксантофоры жёлтый
эритрофоры красный
иридофоры (отражениеиридофоры (отражение/сияние)
лейкофоры белый
меланофоры чёрный/коричневый

Хроматофоры содержатся в тканях растений и придают им окраску.
У человека такие клетки, богатые гранулами меланина, обнаруживаются в коже, в волосах, а также в радужке и сетчатке глаза.

у животных и человека — то же, что пигментные клетки.
У растений — органеллы бурых и зелёных водорослей, имеющие ленточную (например, у Spirogira) и звездчатую форму.
Отделены, подобно хлоропластам высших растений, от цитоплазмы клетки двуслойной белково-липидной мембраной.
Содержат хлорофиллы, каротиноиды и др. компоненты; в них осуществляется фотосинтез.
3) У микроорганизмов — органеллы фотосинтезирующих бактерий, не отделённы от цитоплазмы оболочкой. Содержат бактерио-хлорофиллы, каротиноиды и ряд переносчиков электронов, а также ферменты, участвующие в синтезе пигментов;
в них осуществляется фотосинтез.

Головоногие, например осьминоги,
имеют сложные хроматофорные органы, управляемые мускулами которые позволяют сменить цвет, в то время как позвоночные, например хамелеоны в то время как позвоночные, например хамелеоны, добиваются аналогичного эффекта с помощью клеточной сигнализации.
Сигналы переносятся в клетку гормонамиСигналы переносятся в клетку гормонами или нейромедиаторами и могут запускаться изменениями в настроении, температуре среды, стрессом или видимыми изменениями в окружающей среде.

В отличие от холоднокровных животных, млекопитающиеВ отличие от холоднокровных животных, млекопитающие и птицыВ отличие от холоднокровных животных, млекопитающие и птицы имеют только один класс клеток похожих на хроматофоры: меланоциты.
Их эквивалент у холоднокровных — меланофоры, изучаются учёными, чтобы понять человеческие заболевания и используются в качестве инструмента при разработке лекарственных средств.

Фотосинтез
Процесс образования органических веществ из неорганических за счет энергии света. Идет в хлоропластах.

Хлоропласты в клетках растений

Пластиды
Строение
2 мембраны
Наружная
Внутренняя (содержащие хлорофилл граны, собранные из стопки тилакоидных мембран)
Матрикс (внутренняя полужидкая среда, содержащая белки, ДНК, РНК и рибосомы)
Лейкопласты
Хромопласты
Хлоропласты
Функции:
Синтез АТФ
Синтез углеводов
Биосинтез собственных белков
Вернуться

Хлоропласты
Хлоропласты - это зелёные пластиды, которые встречаются в клетках фотосинтезирующих эукариот.
С их помощью происходит фотосинтез.
Хлоропласты содержат хлорофилл, каротин, ксантофилл.
Являются двумембранными органеллами клетки и содержат собственную ДНК и РНК.

Хлоропласты содержатся только в эукариотических клетках зеленых растений.
В клетках фотосинтезирующих прокариот - фотосинтезирующие системы расположены в пластинчатых структурах - хроматофорах, которые содержат почти те же элементы фотосинтетического аппарата, что и хлоропласты.

Ультраструктура хлоропласта
1. Наружная мембрана;
2. Межмембранное пространство;
3. Внутренняя мембрана;
4. Строма;
5. Тилакоид ;
6. Мембрана тилакоида;
7. Грана ;
8. Ламелла (одиночные тилакоиды стромы);
9. Зерно крахмала;
10. Рибосома;
11. Пластидная ДНК;
12. Жировая капля.

Строение хлоропластов
Под двойной мембраной имеются тилакоиды (мембранные образования, в которых находится электронтранспортная цепь хлоропластов). Тилакоиды высших растений группируются в граны, которые представляют собой стопки сплюснутых и тесно прижатых друг к другу тилакоидов, имеющих форму дисков.
Соединяются граны с помощью ламелл (тилакоидов стромы).
Пространство между оболочкой хлоропласта и тилакоидами называется стромой.
В строме содержатся хлоропластные молекулы РНК, пластидная ДНК, рибосомы, крахмальные зёрна, а также ферменты.

Строение хлоропластов.

Основные элементы хлоропласта:
Строма – белковый матрикс хлоропласта, между оболочкой хлоропласта и тилакоидами.
В нем располагаются рибосомы,
тяжи ДНК,
зерна запасного полисахарида – крахмала
и осмиофильные глобулы (пластоглобулы).

Тилакоиды – группы замкнутых мешкообразных дисков.
Внутренний объем которых, ограничен мембраной тилакоида, известен как локус (loculus; от лат. — ящичек с перегородками, полочками, ларчик).
Концы тилакоидов, находящиеся в контакте со стромой, называют краями, а участки, где два тилакоида плотно прилегают друг к другу — перегородками.
Тилакоид

Граны – стопки тилакоидов лежащих друг на друге.
Ламеллы – мембраны, связывающие граны между собой.

Функции в связи с процессом фотосинтеза
Фотосинтез -превращение энергии света в форму, которая может быть использована для осуществления химических реакций, при помощи тилакоидных мембран хлоропласта.

Световая стадия фотосинтеза
В ходе световой стадии фотосинтеза образуются высокоэнергетические продукты:
АТФ, служащий в клетке источником энергии, и НАДФН, использующийся как восстановитель.
В качестве побочного продукта выделяется кислород.

Молекула АТФ

Первая стадия фотосинтеза
2H2O 4hv O2+4H++4e-
Первичный процесс, с помощью которого энергия света поглощается светособирающими пигментами и переносится на фотохимические реакционные центры.

Световая фаза фотосинтеза
Идет на мембранах тилакоида
Присутствие света ОБЯЗАТЕЛЬНО !
Фотолиз - разложение воды
АДФ + фосфорная =АТФ
кислота
2e + 4H++ HAДФ НАДФ*Н2 (переносчик водорода)

Вторая стадия фотосинтеза
4H++4e-+2NADP+ 4hv 2NADPH
На второй стадии поглощенная энергия света используется для осуществления транспорта электронов от воды до NADP+. В ходе электронного транспорта устанавливается градиент заряда, или концентрации протонов, через функциональные везикулы мембраны.

Процессы происходящие в первой и второй стадиях:
Свет попадает на молекулу хлорофилла в гране хлоропласта;
Электроны хлорофилла начинают передвигаться по системе переносчиков и выделяется энергия;
Синтезируется молекула АТФ, которая будет использоваться в темновой фазе;
Происходит фотолиз воды и молекулярный кислород выделяется в атмосферу;
Образуется сильный восстановитель – NADPH.

Третья стадия фотосинтеза
2NADPH+CO2+2H+ ATФ [CH2O]+2NADP++H2O
Третья стадия представляет собой путь, по которому NADPH, образованный электронтранспортной системой, и АТФ, генерируемый за счет различий электрохимического потенциала протонного градиента, используются для фиксации CO2 и синтеза углеводов. Процесс происходит в строме хлоропласта.

2. Темновая фаза фотосинтеза
Идут в цитоплазме хлоропласта - строме
Свет не обязателен
Глюкоза крахмал, целлюлоза
В темновой стадии с участием АТФ и НАДФН происходит восстановление CO2 до глюкозы (C6H12O6).
Хотя свет не требуется для осуществления данного процесса, он участвует в его регуляции.

Процесс фотосинтеза зависит от :
Интенсивности освещения
Количества углекислого газа
температуры

Значение фотосинтеза
Накопление органического вещества
(торф, нефть, газ, древесина, уголь )
Накопление в атмосфере кислорода (21% газов атмосферы).
Поддержание постоянного количества углекислого газа и кислорода в атмосфере земли
Создание озонового слоя