Механизмы управления фотосинтезом растений - Биология и естествознание контрольная работа

Главная

Биология и естествознание
Механизмы управления фотосинтезом растений

Свойства каротиноидов и их роль в растении, циклическое и нециклическое фотосинтетическое фосфорилирование. Эндогенные механизмы управления фотосинтезом, поглощение и выделение веществ и энергии клеткой. Свойства фикобилинов, их роль в растении.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Структурные формулы каротиноидов и последовательность их превращений
Ксантофиллы являются кислородсодержащими производными каротина. Ксантофилл лютеин -- производное б-каротина, а зеаксантин -- в-каротина. В каждом иононовом кольце они имеют по одной гидроксильной группе (С 40 Н 56 O 2 ). Дополнительное включение в молекулу зеаксантина двух атомов кислорода по двойным связям С 5 --С 6 (эпоксидные группы) приводит к образованию виолаксантина (С 40 Н 56 О 4 ), при включении эпоксидных групп в лютеин образуется неоксантин. Синтез каротиноидов начинается с ацетил ~SKoA через мевалоновую кислоту до ликопина -- ациклического каротина, который является предшественником всех других каротиноидов. Синтез каротиноидов не требует света. Спектры поглощения каротиноидов характеризуются двумя полосами в фиолетово-синей и синей частях спектра от 400 до 500 нм и определяются системой конъюгированных связей. При увеличении числа таких связей максимумы поглощения смещаются в длинноволновую область спектра.
Роль каротиноидов. Каротиноиды -- обязательные компоненты пигментных систем. Они выполняют роль дополнительных пигментов, которые передают энергию поглощенных квантов хлорофиллу а для совершения фотохимической работы. Особенно возрастает их значение как светоулавливающих систем в сине-фиолетовой и синей частях спектра в затененных местах, т. е. когда преобладает рассеянная радиация.
Доказано, что каротиноиды выполняют защитную функцию, предохраняя хлорофилл от фотоокисления. Д.И. Ивановский еще в 1913 г. установил, что в пробирках, выставленных на прямой солнечный свет, степень разрушения хлорофилла зависела от концентрации каротиноидов в растворе.
У дефектных по каротиноидам мутантов кукурузы и подсолнечника, а также при экспериментально нарушенном образовании каротиноидов происходит быстрое фотоокисление хлорофилла.
Высказывается также предположение о прямом участии каротиноидов в расщеплении воды и кислородном обмене при фотосинтезе. Особое значение придают виолаксантиновому циклу.
При освещении в зеленых листьях происходит превращение диэпоксидксантофилла виолаксантина в безэпоксидный ксантофилл зеаксантин. В независимой от света реакции благодаря включению кислорода происходит обратное превращение зеаксантина в виолаксантин. Возможно, этот цикл служит для удаления излишков кислорода, образующихся при фотолизе воды.
В верхушках побегов растений каротиноиды обеспечивают определение направления света и их ориентацию к световому потоку за счет фототропизма.
В хлорофилле четыре пиррольных кольца соединены в порфириновое ядро, а у фикобилинов эти кольца находятся в состоянии открытой цепи без металла. Пигменты фикоэритрин и фикоциан прочно связаны с белком; связь эту можно нарушить кипячением с кислотами либо с помощью пепсина желудочного сока.
Спектры поглощения фикоциана и фикоэритрина близки, максимум адсорбции приходится на зеленую и желтую части спектров, т. е. они расположены между двумя полосами поглощения хлорофилла.
Значение красных пигментов фикобилинов в жизни водорослей заключается в следующем. Солнечный свет при прохождении через воду благодаря избирательному поглощению обедняется красными лучами, поэтому прибавление к хлорофиллу пигментов фикобилинов, поглощающих желтые, зеленые лучи, можно рассматривать как целесообразное приспособление. Очевидно, улавливаемая фикобилинами лучистая энергия передается хлорофиллу. Следует отметить, что у первичных морских водорослей состав пигментов наиболее разнообразен. Например, глубоководная водоросль филлофора содержит хлорофилл, красные пигменты -- фикобилины, которые маскируют зеленую окраску, и желтые пигменты -- каротиноиды. Флуоресценция фикоэритряна и фикоцианина свидетельствует о их высокой оптической чувствительности.
У филлофоры и других морских водорослей есть только хлорофилл а, а у всех наземных растений -- хлорофилл а и в . Несмотря на такое разнообразие пигментов, хлорофилл в процессе эволюции занял первое место в борьбе за существование и завоевание суши. Таким образом, оптические свойства хлорофилла следует рассматривать как результат исторического процесса приспособления наземных растений к использованию солнечной радиации.
где М -- транспортируемый ион; R -- переносчик; MR -- лабильный комплекс переносчиков с ионом.
Вещества-переносчики могут функционировать и в обратном направлении -- выносить органические и неорганические соединения из клетки наружу, что приводит, например, к выделению корневой системой органических соединений в окружающую среду.
Поглощение клеткой веществ из внешней среды может осуществляться также (по гипотезе Г. Холтера) пиноцитозом. Клетка в результате активного движения цитоплазматической поверхности как бы заглатывает капельки жидкости из раствора. Длительное время пиноцитоз считался присущим только животным клеткам. Однако обнаружены факты проникновения макромолекулярных веществ, в частности рибонуклеаз (РНК-азы --молекулярная масса 137683), в растительную клетку. Таким образом, возможен перенос в клетку больших молекул без их расщепления, путем пиноцитозных инвагинаций на поверхностных мембранах растительной клетки.
Электрически нейтральные молекулы (нуклеиновые кислоты, углеводы) не вызывают пиноцитоза. При добавлении к ним индуктора -- полярных молекул ионов металла -- появляются пиноцитозные инвагинации. Из органических веществ сильным индуктором пиноцитоза являются белки. Адсорбированные поверхностными мембранами цитоплазмы вещества втягиваются во внутренние слои, где и происходит их взаимодействие с веществом цитоплазмы.
Электронейтральные небольшие молекулы (О 2 и СО 2 ) свободно диффундируют сквозь всю толщину ткани со скоростью, которая равна скорости диффузии через эквивалентный слой воды. Было сделано предположение, что в растительной ткани есть свободное пространство, в которое могут диффундировать ионы и молекулы. В такое свободное водное пространство ионы и молекулы поступают пассивно и достигают концентрации внешнего раствора; 8--10% свободного пространства в корневой системе составляют межклеточники клеточной оболочки. Это свободное пространство создает единую гидростатическую систему растений, которая связывает в единое целое все части растения и в значительной мере обусловливает осмотические свойства клетки.
Поглощение веществ, их транспортировка и превращения, движение протопласта связаны с затратой энергии, которая освобождается в процессе дыхания и аккумулируется в веществах, богатых макроэргическими связями. Кроме того, ионы кислоты Н + , HCО 3 - , образующиеся при дыхании, непрерывно поступают в плазмалемму вместо катионов и анионов, которые переходят в более глубокие слои цитоплазмы. Таким образом, процессы адсорбции, десорбции и дыхания Тесно связаны между собой.
Поглощение веществ клетками является относительно избирательным; только определенные вещества подвергаются десорбции со стороны цитоплазмы и выделяются из клетки в окружающую среду. Такая избирательность -- одно из важнейших свойств живой материи, которое возникло и закрепилось в процессе развития жизни. Наконец, кутикула листа по своим сорбционным свойствам подобна полупроницаемой катионообменной мембране. Установлено, что при внекорневой подкормке питательные вещества довольно легко и быстро проникают в клетки листа. Экспериментальные данные свидетельствуют, что вещества попадают в лист не через устьица, а через кутикулу.
Клеточные структуры, строение, состав и свойства основных компонентов растительной клетки. Поглощение и выделение веществ и энергии клеткой. Хлоропласты, их строение, химический состав и функции. Строение молекулы хлорофилла, флавоноидные пигменты. контрольная работа [1,0 M], добавлен 05.09.2011
Современные представления о структуре организации электрон-транспортной цепи митохондрий и молекулярные преобразователи в клетках. Роль нарушений энергетики в развитии патологии. Основные молекулярные механизмы потребления энергии живой клеткой. контрольная работа [678,7 K], добавлен 23.02.2014
История открытия фотосинтеза. Образование в листьях растений веществ, выделение кислорода и поглощение углекислого газа на свету и в присутствии воды. Роль хлоропластов в образовании органических веществ. Значение фотосинтеза в природе и жизни человека. презентация [1,4 M], добавлен 23.10.2010
История открытия и исследования каротина. Общая характеристика, классификация каротиноидов, их функции, физиологическая роль и взаимосвязь с летучими ароматными веществами. Химические и физические свойства каротина, его значение для выработки витамина А. реферат [258,7 K], добавлен 05.05.2009
Изменение химического состава сельскохозяйственных растений под влиянием почвенно-климатических условий. Применение гиббереллина и цитокининов. Глубокий покой у растений, основные методы повышения их зимостойкости. Способы ускорения созревания плодов. контрольная работа [49,0 K], добавлен 05.09.2011
Определение биосферы, ее эволюция, границы и состав, охрана. Свойства живого вещества. Биогенная миграция атомов. Биомасса, её распределение на планете. Роль растений, животных и микроорганизмов в круговороте веществ. Биосфера и превращение энергии. контрольная работа [919,6 K], добавлен 15.09.2013
Фотосинтез как основной источник биологической энергии. Фотосинтез и первичная биологическая продуктивность. Образование биомассы организмами. Физиологическая роль азота, круговорот азота в атмосфере. Поглощение минеральных веществ корнями растений. контрольная работа [613,1 K], добавлен 24.11.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Механизмы управления фотосинтезом растений контрольная работа. Биология и естествознание.
Лабораторная Работа Наблюдение Роста Кристаллов
Курсовая работа по теме Аттестация муниципальных служащих (на примере Администрации Центрального района г. Новосибирска)
Курсовая Работа На Тему Рішення Систем Нелінійних Рівнянь. Метод Ітерацій. Метод Ньютона–Канторовича
Курсовая работа: Конфликты в педагогическом коллективе
Доклад: Сложные силлогизмы
Реферат: Проблема ухода персонала
Домашняя Контрольная Работа 4 Класс
Темы Рефератов По Химии 11 Класс
Понятие Признаки И Сущность Государства Курсовая
Реферат: Ватанджар, Мухаммед Аслам
Реферат по теме Антикризове управління банківською системою
Реферат: Народи доколумбової Америки
Реферат: Лікарські рослини та їх застосування гірчак зміїний ефедра двоколоса осот городний
Социальная Политика Рф Реферат
Реферат: Родители как первые учителя ребёнка
Музыкальная Культура 19 Века В России Реферат
История Школы Курсовая
Проблема Государственного Регулирования Науки Реферат
Астахова Лабораторные Работы По Физике 8
Реферат: Детский травматизм и методы самостоятельной помощи
Гранулы рогоза узколистного как замена использования сидеральных предшественников - Биология и естествознание курсовая работа
Куриные эмбрионы и их использование в вирусологии - Биология и естествознание презентация
Генетика и эволюционное учение - Биология и естествознание реферат