Фотосинтез (8 видео)

1.АТФ — аккумулятор энергии биологических систем

Рассмотрим строение универсального для всех живых существ энергоносителя — молекулы аденозиттрифосфата и узнаем каким образом в этой молекуле хранится энергия.

2.Этапы фотосинтеза

Рассмотрим основные этапы и продукты, фотосинтеза, процесса при котором растения используя энергию фотонов солнца способны синтезировать сахар.

3.Светозависимая стадия фотосинтеза

Рассмотрим что происходит на первом этапе фотосинтеза когда фотоны солнечного света попадают в телакойды — капсулы ограниченные мембранной и находящиеся внутри хлоропластов — фотосинтезирующих органелл растительных клеток.

4.Структура хлоропластов и фотофосфорилирование

Подробнее изучим строение хлоропластов и телакойдов находящихся в них. Рассмотрим процессы светозависимых реакций фотосинтеза, проведем аналогию между электрон-транспортной цепью на мембране митохондрий в клетках животных и фотофосфорилированием с использованием фотонов. Обсудим роль фотосистемы 2, как единственной биологической молекулы, способной забирать электроны у кислорода.

5. Цикл Кальвина

Рассмотрим ту часть реакций фотосинтеза, которая не нуждается в энергии фотонов и состоит в фиксации углерода из углекислого газа с получением молекул 3-ФГА или Глицеральдегид-3-фосфата — строительных блоков использующихся при синтезе сахаров являющихся удобным способом хранения энергии в клетках.

6. Фотодыхание

Поговорим о побочном варианте работы главного фермента цикла Кальвина — Рубиско, в нормальных условиях этот фермент связывает углерод из CO2 c органическими молекулами, что в дальнейшем дает возможность получить молекулы 3-ФГА -предшественники глюкозы. Но иногда, например при повышении температуры, Рубиско вместо углекислого газа начинает связываться с кислородом и тогда запускается процесс «фотодыхания» в результате которого растение выделяет СО2 и происходит потеря углерода и энергии АТФ, что негативно сказывается на жизнедеятельности растений.

7.С4-фотосинтез

Рассмотрим как некоторые растения «научились» избегать фотодыхания с помощью дополнительного цикла реакций, который протекает в первом слое клеток растения и связывает CO2 в молекулах малата, отделяя их таким образом от кислорода, и впоследствии малат передается на внутренний, защищенный слой клеток, в которых из них выделяется СО2 необходимый для обычного цикла Кальвина, но уже без побочных эффектов «фотодыхания», вызванных присутствием кислорода.

8. САМ-фотосинтез

Поговорим еще об одном способе избегания фотодыхания который преимущественно используют растения засушливых регионов, и который позволяет расходовать как можно меньше влаги, накапливая углекислый газ ночью при открытых устьицах, а днем чтобы избежать испарения воды, закрывают устьица и проводят цикл Кальвина.