I.2 Fotosintesis, syarat yang diperlukan untuknya. Fasa gelap fotosintesis Apakah nadph dalam biologi

- sintesis bahan organik daripada karbon dioksida dan air dengan penggunaan tenaga cahaya yang wajib:

6CO 2 + 6H 2 O + Q cahaya → C 6 H 12 O 6 + 6O 2.

Dalam tumbuhan yang lebih tinggi, organ fotosintesis ialah daun, dan organel fotosintesis ialah kloroplas (struktur kloroplas - kuliah No. 7). Membran tilakoid kloroplas mengandungi pigmen fotosintesis: klorofil dan karotenoid. Terdapat beberapa jenis klorofil ( a, b, c, d), yang utama ialah klorofil a. Dalam molekul klorofil, "kepala" porfirin dengan atom magnesium di tengah dan "ekor" phytol boleh dibezakan. "Kepala" porphyrin adalah struktur yang rata, bersifat hidrofilik dan oleh itu terletak pada permukaan membran yang menghadapi persekitaran akueus stroma. "Ekor" fitol adalah hidrofobik dan kerana ini mengekalkan molekul klorofil dalam membran.

Klorofil menyerap cahaya merah dan biru-ungu, memantulkan cahaya hijau dan oleh itu memberi tumbuhan warna hijau ciri mereka. Molekul klorofil dalam membran tilakoid disusun menjadi sistem foto. Tumbuhan dan alga biru-hijau mempunyai fotosistem-1 dan fotosistem-2, manakala bakteria fotosintesis mempunyai fotosistem-1. Hanya fotosistem-2 boleh mengurai air untuk membebaskan oksigen dan mengambil elektron daripada hidrogen air.

Fotosintesis ialah proses pelbagai langkah yang kompleks; tindak balas fotosintesis dibahagikan kepada dua kumpulan: tindak balas fasa cahaya dan tindak balas fasa gelap.

Fasa cahaya

Fasa ini berlaku hanya dengan kehadiran cahaya dalam membran tilakoid dengan penyertaan klorofil, protein pengangkutan elektron dan enzim ATP sintetase. Di bawah pengaruh kuantum cahaya, elektron klorofil teruja, meninggalkan molekul dan memasuki bahagian luar membran tilakoid, yang akhirnya menjadi bercas negatif. Molekul klorofil teroksida dikurangkan, mengambil elektron daripada air yang terletak di ruang intrathylakoid. Ini membawa kepada pecahan atau fotolisis air:

H 2 O + Q cahaya → H + + OH - .

Ion hidroksil melepaskan elektronnya, menjadi radikal reaktif.OH:

OH - → .OH + e - .

Radikal OH bergabung membentuk air dan oksigen bebas:

4NO. → 2H 2 O + O 2.

Dalam kes ini, oksigen dialihkan ke persekitaran luaran, dan proton terkumpul di dalam tilakoid dalam "takungan proton". Akibatnya, membran tilakoid, di satu pihak, dicas secara positif kerana H +, dan di pihak yang lain, disebabkan oleh elektron, ia dicas secara negatif. Apabila beza keupayaan antara bahagian luar dan dalam membran tilakoid mencapai 200 mV, proton ditolak melalui saluran sintetase ATP dan ADP difosforilasi kepada ATP; Hidrogen atom digunakan untuk memulihkan pembawa spesifik NADP + (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) kepada NADPH 2:

2H + + 2e - + NADP → NADPH 2.

Oleh itu, dalam fasa cahaya, fotolisis air berlaku, yang disertai dengan tiga proses penting: 1) Sintesis ATP; 2) pembentukan NADPH 2; 3) pembentukan oksigen. Oksigen meresap ke atmosfera, ATP dan NADPH 2 diangkut ke dalam stroma kloroplas dan mengambil bahagian dalam proses fasa gelap.

1 - stroma kloroplas; 2 - grana tilakoid.

Fasa gelap

Fasa ini berlaku dalam stroma kloroplas. Tindak balasnya tidak memerlukan tenaga cahaya, jadi ia berlaku bukan sahaja dalam cahaya, tetapi juga dalam gelap. Tindak balas fasa gelap ialah rantaian transformasi berturut-turut karbon dioksida (datang dari udara), yang membawa kepada pembentukan glukosa dan bahan organik lain.

Tindak balas pertama dalam rantai ini ialah penetapan karbon dioksida; Penerima karbon dioksida ialah gula lima karbon. ribulosa bifosfat(RiBF); enzim memangkinkan tindak balas Ribulosa bifosfat karboksilase(RiBP karboksilase). Hasil daripada karboksilasi ribulosa bifosfat, sebatian enam karbon yang tidak stabil terbentuk, yang serta-merta terurai kepada dua molekul. asid fosfogliserik(FGK). Satu kitaran tindak balas kemudian berlaku di mana asid fosfogliserik ditukar melalui satu siri perantaraan kepada glukosa. Tindak balas ini menggunakan tenaga ATP dan NADPH 2 yang terbentuk dalam fasa cahaya; Kitaran tindak balas ini dipanggil "kitaran Calvin":

6CO 2 + 24H + + ATP → C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O.

Sebagai tambahan kepada glukosa, monomer lain sebatian organik kompleks terbentuk semasa fotosintesis - asid amino, gliserol dan asid lemak, nukleotida. Pada masa ini, terdapat dua jenis fotosintesis: C 3 - dan C 4 fotosintesis.

C 3-fotosintesis

Ini adalah sejenis fotosintesis di mana produk pertama ialah sebatian tiga karbon (C3). Fotosintesis C 3 ditemui sebelum fotosintesis C 4 (M. Calvin). Ia adalah fotosintesis C 3 yang diterangkan di atas di bawah tajuk "Fasa gelap". Ciri ciri fotosintesis C 3: 1) penerima karbon dioksida ialah RiBP, 2) tindak balas karboksilasi RiBP dimangkinkan oleh RiBP karboksilase, 3) hasil daripada karboksilasi RiBP, sebatian enam karbon terbentuk, yang terurai menjadi dua PGA. FGK dipulihkan kepada triosa fosfat(TF). Sebahagian daripada TF digunakan untuk penjanaan semula RiBP, dan sebahagiannya ditukar kepada glukosa.

1 - kloroplas; 2 - peroksisom; 3 - mitokondria.

Ini adalah penyerapan oksigen dan pembebasan karbon dioksida yang bergantung kepada cahaya. Pada awal abad yang lalu, telah ditubuhkan bahawa oksigen menyekat fotosintesis. Ternyata, untuk RiBP carboxylase substrat boleh bukan sahaja karbon dioksida, tetapi juga oksigen:

O 2 + RiBP → phosphoglycolate (2C) + PGA (3C).

Enzim itu dipanggil RiBP oxygenase. Oksigen adalah perencat kompetitif penetapan karbon dioksida. Kumpulan fosfat dipisahkan dan fosfoglikolat menjadi glikolat, yang mesti digunakan oleh tumbuhan. Ia memasuki peroksisom, di mana ia teroksida kepada glisin. Glycine memasuki mitokondria, di mana ia dioksidakan kepada serin, dengan kehilangan karbon tetap dalam bentuk CO 2. Akibatnya, dua molekul glikolat (2C + 2C) ditukar kepada satu PGA (3C) dan CO 2. Fotorespirasi membawa kepada penurunan hasil tumbuhan C3 sebanyak 30-40% ( Dengan 3 tumbuhan- tumbuhan bercirikan C 3 fotosintesis).

Fotosintesis C 4 ialah fotosintesis di mana hasil pertama ialah sebatian empat karbon (C 4). Pada tahun 1965, didapati bahawa dalam beberapa tumbuhan (tebu, jagung, sorghum, millet) hasil pertama fotosintesis adalah asid empat karbon. Tumbuhan ini dipanggil Dengan 4 tumbuhan. Pada tahun 1966, saintis Australia Hatch dan Slack menunjukkan bahawa tumbuhan C4 hampir tidak mempunyai fotorespirasi dan menyerap karbon dioksida dengan lebih cekap. Laluan transformasi karbon dalam tumbuhan C 4 mula dipanggil oleh Hatch-Slack.

Tumbuhan C 4 dicirikan oleh struktur anatomi khas daun. Semua berkas vaskular dikelilingi oleh lapisan dua sel: lapisan luar adalah sel mesofil, lapisan dalam adalah sel sarung. Karbon dioksida ditetapkan dalam sitoplasma sel mesofil, penerima adalah fosfoenolpiruvat(PEP, 3C), hasil daripada karboksilasi PEP, oksaloasetat (4C) terbentuk. Proses ini dimangkinkan PEP karboksilase. Tidak seperti RiBP carboxylase, PEP carboxylase mempunyai pertalian yang lebih besar untuk CO 2 dan, yang paling penting, tidak berinteraksi dengan O 2 . Kloroplas mesofil mempunyai banyak butiran di mana tindak balas fasa cahaya secara aktif berlaku. Tindak balas fasa gelap berlaku dalam kloroplas sel sarung.

Oksaloasetat (4C) ditukar kepada malat, yang diangkut melalui plasmodesmata ke dalam sel sarung. Di sini ia didekarboksilasi dan dihidrogenkan untuk membentuk piruvat, CO 2 dan NADPH 2 .

Piruvat kembali ke sel mesofil dan dijana semula menggunakan tenaga ATP dalam PEP. CO 2 sekali lagi ditetapkan oleh RiBP carboxylase untuk membentuk PGA. Penjanaan semula PEP memerlukan tenaga ATP, jadi ia memerlukan hampir dua kali lebih banyak tenaga berbanding fotosintesis C 3.

Maksud fotosintesis

Terima kasih kepada fotosintesis, berbilion tan karbon dioksida diserap dari atmosfera setiap tahun dan berbilion tan oksigen dibebaskan; fotosintesis adalah sumber utama pembentukan bahan organik. Oksigen membentuk lapisan ozon, yang melindungi organisma hidup daripada sinaran ultraungu gelombang pendek.

Semasa fotosintesis, daun hijau menggunakan hanya kira-kira 1% daripada tenaga suria yang jatuh di atasnya adalah kira-kira 1 g bahan organik setiap 1 m2 permukaan sejam.

Kemosintesis

Sintesis sebatian organik daripada karbon dioksida dan air, yang dijalankan bukan disebabkan oleh tenaga cahaya, tetapi disebabkan oleh tenaga pengoksidaan bahan bukan organik, dipanggil kemosintesis. Organisma kemosintetik termasuk beberapa jenis bakteria.

Bakteria nitrifikasi ammonia dioksidakan kepada nitrus dan kemudian kepada asid nitrik (NH 3 → HNO 2 → HNO 3).

Bakteria besi menukar besi ferus kepada besi oksida (Fe 2+ → Fe 3+).

Bakteria sulfur mengoksidakan hidrogen sulfida kepada sulfur atau asid sulfurik (H 2 S + ½O 2 → S + H 2 O, H 2 S + 2O 2 → H 2 SO 4).

Hasil daripada tindak balas pengoksidaan bahan bukan organik, tenaga dibebaskan, yang disimpan oleh bakteria dalam bentuk ikatan ATP bertenaga tinggi. ATP digunakan untuk sintesis bahan organik, yang berlaku sama dengan tindak balas fasa gelap fotosintesis.

Bakteria kemosintetik menyumbang kepada pengumpulan mineral dalam tanah, meningkatkan kesuburan tanah, menggalakkan rawatan air sisa, dsb.

Pergi ke kuliah No. 11“Konsep metabolisme. Biosintesis protein"

Pergi ke kuliah No. 13"Kaedah pembahagian sel eukariotik: mitosis, meiosis, amitosis"

Terdapat tiga jenis plastid:

• kloroplas- hijau, fungsi - fotosintesis
• kromoplast- merah dan kuning, adalah kloroplas usang, boleh memberi warna terang pada kelopak dan buah.
• leukoplas- tidak berwarna, fungsi - penyimpanan bahan.

Struktur kloroplas

Ditutup dengan dua membran. Membran luar licin, yang dalam mempunyai pertumbuhan ke dalam - tilakoid. Timbunan tilakoid pendek dipanggil bijirin, mereka meningkatkan kawasan membran dalam untuk menampung seberapa banyak enzim fotosintesis yang mungkin.

Persekitaran dalaman kloroplas dipanggil stroma. Ia mengandungi DNA bulat dan ribosom, kerana kloroplas secara bebas menjadi sebahagian daripada protein mereka, itulah sebabnya ia dipanggil organel separa autonomi. (Adalah dipercayai bahawa plastid sebelum ini adalah bakteria bebas yang diserap oleh sel yang besar, tetapi tidak dicerna.)

Fotosintesis (mudah)

Dalam daun hijau dalam cahaya
Dalam kloroplas menggunakan klorofil
Daripada karbon dioksida dan air
Glukosa dan oksigen disintesis.

Fotosintesis (kesukaran sederhana)

1. Fasa cahaya.
Berlaku dalam cahaya dalam grana kloroplas. Di bawah pengaruh cahaya, penguraian (fotolisis) air berlaku, menghasilkan oksigen, yang dibebaskan, serta atom hidrogen (NADP-H) dan tenaga ATP, yang digunakan pada peringkat seterusnya.

2. Fasa gelap.
Berlaku dalam cahaya dan dalam kegelapan (cahaya tidak diperlukan), dalam stroma kloroplas. Daripada karbon dioksida yang diperolehi daripada persekitaran dan atom hidrogen yang diperoleh pada peringkat sebelumnya, glukosa disintesis menggunakan tenaga ATP yang diperoleh pada peringkat sebelumnya.

1. Wujudkan kesesuaian antara proses fotosintesis dan fasa di mana ia berlaku: 1) cahaya, 2) gelap. Tulis nombor 1 dan 2 mengikut urutan yang betul.
A) pembentukan molekul NADP-2H
B) pembebasan oksigen
B) sintesis monosakarida
D) sintesis molekul ATP
D) penambahan karbon dioksida kepada karbohidrat

Jawab

2. Wujudkan korespondensi antara ciri dan fasa fotosintesis: 1) cahaya, 2) gelap. Tulis nombor 1 dan 2 mengikut urutan yang betul.
A) fotolisis air
B) penetapan karbon dioksida
B) pemisahan molekul ATP
D) pengujaan klorofil oleh kuanta cahaya
D) sintesis glukosa

Jawab

3. Wujudkan kesesuaian antara proses fotosintesis dan fasa di mana ia berlaku: 1) cahaya, 2) gelap. Tulis nombor 1 dan 2 mengikut urutan yang betul.
A) pembentukan molekul NADP*2H
B) pembebasan oksigen
B) sintesis glukosa
D) sintesis molekul ATP
D) pengurangan karbon dioksida

Jawab

4. Wujudkan kesesuaian antara proses dan fasa fotosintesis: 1) cahaya, 2) gelap. Tulis nombor 1 dan 2 mengikut urutan yang sepadan dengan huruf.
A) pempolimeran glukosa
B) pengikatan karbon dioksida
B) Sintesis ATP
D) fotolisis air
D) pembentukan atom hidrogen
E) sintesis glukosa

Jawab

5. Wujudkan kesesuaian antara fasa fotosintesis dan ciri-cirinya: 1) terang, 2) gelap. Tulis nombor 1 dan 2 mengikut urutan yang sepadan dengan huruf.
A) fotolisis air berlaku
B) ATP terbentuk
B) oksigen dibebaskan ke atmosfera
D) meneruskan dengan perbelanjaan tenaga ATP
D) tindak balas boleh berlaku dalam cahaya dan dalam kegelapan

Jawab

6 Sab. Wujudkan kesesuaian antara fasa fotosintesis dan ciri-cirinya: 1) terang, 2) gelap. Tulis nombor 1 dan 2 mengikut urutan yang sepadan dengan huruf.
A) pemulihan NADP+
B) pengangkutan ion hidrogen merentasi membran
B) berlaku dalam grana kloroplas
D) molekul karbohidrat disintesis
D) elektron klorofil bergerak ke tahap tenaga yang lebih tinggi
E) Tenaga ATP digunakan

Jawab

PEMBENTUKAN 7:
A) pergerakan elektron teruja
B) penukaran NADP-2R kepada NADP+

Menganalisis jadual. Isikan sel kosong jadual menggunakan konsep dan istilah yang diberikan dalam senarai. Untuk setiap sel berhuruf, pilih istilah yang sesuai daripada senarai yang disediakan.
1) membran tilakoid
2) fasa cahaya
3) penetapan karbon bukan organik
4) fotosintesis air
5) fasa gelap
6) sitoplasma sel

Jawab

Analisis jadual "Tindak Balas Fotosintesis". Untuk setiap huruf, pilih istilah yang sepadan daripada senarai yang disediakan.
1) fosforilasi oksidatif
2) pengoksidaan NADP-2H
3) membran tilakoid
4) glikolisis
5) penambahan karbon dioksida kepada pentosa
6) pembentukan oksigen
7) pembentukan ribulosa difosfat dan glukosa
8) sintesis 38 ATP

Jawab

Pilih tiga pilihan. Fasa gelap fotosintesis dicirikan oleh
1) berlakunya proses pada membran dalaman kloroplas
2) sintesis glukosa
3) penetapan karbon dioksida
4) perjalanan proses dalam stroma kloroplas
5) kehadiran fotolisis air
6) Pembentukan ATP

Jawab

1. Ciri yang disenaraikan di bawah, kecuali dua, digunakan untuk menerangkan struktur dan fungsi organel sel yang digambarkan. Kenal pasti dua ciri yang "keciciran" daripada senarai umum dan tuliskan nombor di bawahnya ia ditunjukkan.

2) mengumpul molekul ATP
3) menyediakan fotosintesis

5) mempunyai separa autonomi

Jawab

2. Semua ciri yang disenaraikan di bawah, kecuali dua, boleh digunakan untuk menerangkan organel sel yang ditunjukkan dalam rajah. Kenal pasti dua ciri yang "keciciran" daripada senarai umum dan tuliskan nombor di bawahnya ia ditunjukkan.
1) organel membran tunggal
2) terdiri daripada krista dan kromatin
3) mengandungi DNA bulat
4) mensintesis proteinnya sendiri
5) mampu membahagikan

Jawab

Semua ciri berikut, kecuali dua, boleh digunakan untuk menerangkan struktur dan fungsi kloroplas. Kenal pasti dua ciri yang "keciciran" daripada senarai umum dan tuliskan nombor di bawahnya ia ditunjukkan.
1) ialah organel dua membran
2) mempunyai molekul DNA tertutup sendiri
3) ialah organel separa autonomi
4) membentuk gelendong
5) diisi dengan sap sel dengan sukrosa

Jawab

Pilih satu, pilihan yang paling tepat. Organel selular yang mengandungi molekul DNA
1) ribosom
2) kloroplas
3) pusat sel
4) Kompleks Golgi

Jawab

Pilih satu, pilihan yang paling tepat. Dalam sintesis bahan apakah atom hidrogen mengambil bahagian dalam fasa gelap fotosintesis?
1) NADP-2H
2) glukosa
3) ATP
4) air

Jawab

Semua ciri berikut, kecuali dua, boleh digunakan untuk menentukan proses fasa cahaya fotosintesis. Kenal pasti dua ciri yang "keciciran" daripada senarai umum dan tuliskan nombor di bawahnya ia ditunjukkan.
1) fotolisis air


4) pembentukan oksigen molekul

Jawab

Pilih dua jawapan yang betul daripada lima jawapan dan tuliskan nombor yang ditunjukkan di bawahnya. Semasa fasa cahaya fotosintesis dalam sel
1) oksigen terbentuk hasil daripada penguraian molekul air
2) karbohidrat disintesis daripada karbon dioksida dan air
3) pempolimeran molekul glukosa berlaku untuk membentuk kanji
4) Molekul ATP disintesis
5) tenaga molekul ATP dibelanjakan untuk sintesis karbohidrat

Jawab

Pilih satu, pilihan yang paling tepat. Organel selular yang manakah mengandungi DNA?
1) vakuol
2) ribosom
3) kloroplas
4) lisosom

Jawab

Sisipkan ke dalam teks "Sintesis bahan organik dalam tumbuhan" istilah yang hilang daripada senarai yang dicadangkan, menggunakan tatatanda berangka. Tulis nombor yang dipilih dalam susunan yang sepadan dengan huruf.
Tumbuhan menyimpan tenaga yang diperlukan untuk kewujudannya dalam bentuk bahan organik. Bahan-bahan ini disintesis semasa __________ (A). Proses ini berlaku dalam sel daun dalam __________ (B) - plastid hijau khas. Ia mengandungi bahan hijau khas – __________ (B). Prasyarat untuk pembentukan bahan organik sebagai tambahan kepada air dan karbon dioksida ialah __________ (D).
Senarai istilah:
1) pernafasan
2) penyejatan
3) leukoplast
4) makanan
5) cahaya
6) fotosintesis
7) kloroplas

Jawab

8) klorofil
Pilih satu, pilihan yang paling tepat. Dalam sel, sintesis glukosa primer berlaku dalam
1) mitokondria
2) retikulum endoplasma
3) Kompleks Golgi

Jawab

Pilih satu, pilihan yang paling tepat. Molekul oksigen semasa fotosintesis terbentuk disebabkan oleh penguraian molekul
1) karbon dioksida
2) glukosa
3) ATP
4) air

Jawab

Pilih satu, pilihan yang paling tepat. Adakah pernyataan berikut tentang fotosintesis betul? A) Dalam fasa cahaya, tenaga cahaya ditukar kepada tenaga ikatan kimia glukosa. B) Tindak balas fasa gelap berlaku pada membran tilakoid, di mana molekul karbon dioksida masuk.
1) hanya A yang betul
2) B sahaja yang betul
3) kedua-dua penghakiman adalah betul
4) kedua-dua penghakiman adalah salah

Jawab

1. Wujudkan urutan proses yang betul berlaku semasa fotosintesis. Tulis nombor di bawahnya yang ditunjukkan dalam jadual.
1) Penggunaan karbon dioksida
2) Pembentukan oksigen
3) Sintesis karbohidrat
4) Sintesis molekul ATP
5) Pengujaan klorofil

Jawab

2. Wujudkan urutan proses fotosintesis yang betul.
1) penukaran tenaga suria kepada tenaga ATP
2) pembentukan elektron teruja klorofil
3) penetapan karbon dioksida
4) pembentukan kanji
5) penukaran tenaga ATP kepada tenaga glukosa

Jawab

3. Wujudkan urutan proses yang berlaku semasa fotosintesis. Tuliskan urutan nombor yang sepadan.

2) Pecahan ATP dan pembebasan tenaga
3) sintesis glukosa
4) sintesis molekul ATP
5) rangsangan klorofil

Jawab

Pilih tiga ciri struktur dan fungsi kloroplas
1) membran dalaman membentuk krista
2) banyak tindak balas berlaku dalam bijirin
3) sintesis glukosa berlaku di dalamnya
4) ialah tapak sintesis lipid
5) terdiri daripada dua zarah yang berbeza
6) organel dua membran

Jawab

Kenal pasti tiga pernyataan yang benar daripada senarai umum, dan tuliskan nombor di bawahnya yang ditunjukkan dalam jadual. Semasa fasa cahaya fotosintesis berlaku
1) fotolisis air
2) pengurangan karbon dioksida kepada glukosa
3) sintesis molekul ATP menggunakan tenaga cahaya matahari
4) sambungan hidrogen dengan pengangkut NADP+
5) penggunaan tenaga molekul ATP untuk sintesis karbohidrat

Jawab

Semua kecuali dua ciri yang disenaraikan di bawah boleh digunakan untuk menerangkan fasa cahaya fotosintesis. Kenal pasti dua ciri yang "keciciran" daripada senarai umum dan tuliskan nombor di bawahnya ia ditunjukkan.
1) hasil sampingan terbentuk - oksigen
2) berlaku dalam stroma kloroplas
3) pengikatan karbon dioksida
4) Sintesis ATP
5) fotolisis air

Jawab

Pilih satu, pilihan yang paling tepat. Proses fotosintesis harus dianggap sebagai salah satu pautan penting dalam kitaran karbon dalam biosfera, kerana semasa
1) Tumbuhan menyerap karbon daripada alam semula jadi kepada bahan hidup
2) tumbuhan membebaskan oksigen ke atmosfera
3) organisma membebaskan karbon dioksida semasa respirasi
4) pengeluaran perindustrian mengisi semula atmosfera dengan karbon dioksida

Jawab

Wujudkan kesesuaian antara peringkat proses dan proses: 1) fotosintesis, 2) biosintesis protein. Tulis nombor 1 dan 2 mengikut urutan yang betul.
A) pembebasan oksigen bebas
B) pembentukan ikatan peptida antara asid amino
B) sintesis mRNA pada DNA
D) proses terjemahan
D) pemulihan karbohidrat
E) penukaran NADP+ kepada NADP 2H

Jawab

Pilih organel sel dan strukturnya yang terlibat dalam proses fotosintesis.
1) lisosom
2) kloroplas
3) tilakoid
4) bijirin
5) vakuol
6) ribosom

Jawab

Istilah berikut, kecuali dua, digunakan untuk menerangkan plastid. Kenal pasti dua istilah yang "tercicir" daripada senarai umum dan tuliskan nombor di bawahnya yang ditunjukkan dalam jadual.
1) pigmen
2) glikokaliks
3) grana
4) krista
5) tilakoid

Jawab

Jawab

Semua kecuali dua ciri berikut boleh digunakan untuk menerangkan proses fotosintesis. Kenal pasti dua ciri yang "tercicir" daripada senarai umum, dan tuliskan nombor di bawahnya yang ditunjukkan dalam jawapan anda.
1) Tenaga cahaya digunakan untuk menjalankan proses tersebut.
2) Proses berlaku dengan kehadiran enzim.
3) Peranan utama dalam proses adalah kepunyaan molekul klorofil.
4) Proses ini disertai dengan pemecahan molekul glukosa.
5) Proses tidak boleh berlaku dalam sel prokariotik.

Jawab

Konsep berikut, kecuali dua, digunakan untuk menerangkan fasa gelap fotosintesis. Kenal pasti dua konsep yang "keluar" daripada senarai umum dan tulis nombor di bawahnya ia ditunjukkan.
1) penetapan karbon dioksida
2) fotolisis
3) pengoksidaan NADP 2H
4) grana
5) stroma

Jawab

Ciri yang disenaraikan di bawah, kecuali dua, digunakan untuk menerangkan struktur dan fungsi organel sel yang digambarkan. Kenal pasti dua ciri yang "keciciran" daripada senarai umum dan tuliskan nombor di bawahnya ia ditunjukkan.
1) memecahkan biopolimer kepada monomer
2) mengumpul molekul ATP
3) menyediakan fotosintesis
4) merujuk kepada organel dua membran
5) mempunyai separa autonomi

Jawab

Wujudkan korespondensi antara proses dan penyetempatan mereka dalam kloroplas: 1) stroma, 2) tilakoid. Tulis nombor 1 dan 2 mengikut urutan yang sepadan dengan huruf.
A) penggunaan ATP
B) fotolisis air
B) rangsangan klorofil
D) pembentukan pentosa
D) pemindahan elektron sepanjang rantai enzim

Jawab

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019

Seperti namanya, fotosintesis pada asasnya adalah sintesis semula jadi bahan organik, menukar CO2 dari atmosfera dan air kepada glukosa dan oksigen bebas.

Ini memerlukan kehadiran tenaga suria.

Persamaan kimia untuk proses fotosintesis secara amnya boleh diwakili seperti berikut:

Fotosintesis mempunyai dua fasa: gelap dan terang. Tindak balas kimia fasa gelap fotosintesis berbeza dengan ketara daripada tindak balas fasa cahaya, tetapi fasa gelap dan cahaya fotosintesis bergantung antara satu sama lain.

Fasa cahaya boleh berlaku pada daun tumbuhan secara eksklusif dalam cahaya matahari. Untuk gelap, kehadiran karbon dioksida adalah perlu, itulah sebabnya tumbuhan mesti sentiasa menyerapnya dari atmosfera. Semua ciri perbandingan fasa gelap dan terang fotosintesis akan disediakan di bawah. Untuk tujuan ini, jadual perbandingan "Fasa-fasa Fotosintesis" telah dicipta.

Fasa cahaya fotosintesis

Proses utama dalam fasa cahaya fotosintesis berlaku dalam membran tilakoid. Ia melibatkan klorofil, protein pengangkutan elektron, ATP synthetase (enzim yang mempercepatkan tindak balas) dan cahaya matahari.

Selanjutnya, mekanisme tindak balas boleh diterangkan seperti berikut: apabila cahaya matahari mengenai daun hijau tumbuhan, elektron klorofil (cas negatif) teruja dalam strukturnya, yang, setelah memasuki keadaan aktif, meninggalkan molekul pigmen dan berakhir pada di luar tilakoid, yang membrannya juga bercas negatif. Pada masa yang sama, molekul klorofil teroksida dan yang sudah teroksida dikurangkan, sekali gus mengambil elektron daripada air yang berada dalam struktur daun.

Proses ini membawa kepada fakta bahawa molekul air hancur, dan ion yang tercipta akibat fotolisis air melepaskan elektronnya dan bertukar menjadi radikal OH yang mampu melakukan tindak balas selanjutnya. Radikal OH reaktif ini kemudiannya bergabung untuk mencipta molekul air dan oksigen yang lengkap. Dalam kes ini, oksigen bebas terlepas ke persekitaran luaran.

Hasil daripada semua tindak balas dan transformasi ini, membran tilakoid daun di satu pihak dicas secara positif (disebabkan oleh ion H+), dan di sisi lain - secara negatif (disebabkan oleh elektron). Apabila perbezaan antara cas ini pada kedua-dua belah membran mencapai lebih daripada 200 mV, proton melalui saluran khas enzim sintetase ATP dan disebabkan ini, ADP ditukar kepada ATP (akibat daripada proses fosforilasi). Dan hidrogen atom, yang dibebaskan daripada air, memulihkan pembawa khusus NADP+ kepada NADP H2. Seperti yang dapat kita lihat, sebagai hasil daripada fasa cahaya fotosintesis, tiga proses utama berlaku:

1. sintesis ATP;
2. penciptaan NADP H2;
3. pembentukan oksigen bebas.

Yang terakhir dilepaskan ke atmosfera, dan NADP H2 dan ATP mengambil bahagian dalam fasa gelap fotosintesis.

Fasa gelap fotosintesis

Fasa gelap dan terang fotosintesis dicirikan oleh perbelanjaan tenaga yang besar pada bahagian tumbuhan, tetapi fasa gelap berjalan lebih cepat dan memerlukan tenaga yang kurang. Tindak balas fasa gelap tidak memerlukan cahaya matahari, jadi ia boleh berlaku siang dan malam.

Semua proses utama fasa ini berlaku dalam stroma kloroplas tumbuhan dan mewakili rantaian unik perubahan berturut-turut karbon dioksida dari atmosfera. Tindak balas pertama dalam rantai sedemikian ialah penetapan karbon dioksida. Untuk menjadikannya lebih lancar dan lebih pantas, alam menyediakan enzim RiBP-carboxylase, yang memangkinkan penetapan CO2.

Seterusnya, keseluruhan kitaran tindak balas berlaku, penyelesaiannya ialah penukaran asid fosfogliserik kepada glukosa (gula semulajadi). Semua tindak balas ini menggunakan tenaga ATP dan NADP H2, yang dicipta dalam fasa cahaya fotosintesis. Selain glukosa, fotosintesis juga menghasilkan bahan lain. Antaranya ialah pelbagai asid amino, asid lemak, gliserol, dan nukleotida.

Fasa-fasa fotosintesis: jadual perbandingan

Kriteria perbandingan	Fasa cahaya	Fasa gelap
Cahaya matahari	Diperlukan	Pilihan
Tempat tindak balas	Kloroplas grana	Stroma kloroplas
Kebergantungan kepada sumber tenaga	Bergantung pada cahaya matahari	Bergantung kepada ATP dan NADP H2 yang terbentuk dalam fasa cahaya dan pada jumlah CO2 dari atmosfera
Bahan permulaan	Klorofil, protein pengangkutan elektron, ATP sintetase	Karbon dioksida
Intipati fasa dan apa yang terbentuk	O2 percuma dibebaskan, ATP dan NADP H2 terbentuk	Pembentukan gula asli (glukosa) dan penyerapan CO2 dari atmosfera

Fotosintesis - video

NADH - asas tenaga dan kehidupan

Dalam erti kata biasa, kehidupan biologi boleh ditakrifkan sebagai keupayaan untuk menjana tenaga dalam sel. Tenaga ini adalah ikatan fosfat tenaga tinggi bahan kimia yang disintesis dalam badan. Sebatian tenaga tinggi yang paling penting ialah adenosin trifosfat (ATP), guanosin trifosfat (GTP), asid fosfat kreatin, nikotinamida dinukleotida fosfat (NAD(H) dan NADP(H)), karbohidrat terfosforilasi.

Nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) ialah koenzim yang terdapat dalam semua sel hidup dan merupakan sebahagian daripada kumpulan enzim dehidrogenase yang memangkinkan tindak balas redoks; melaksanakan fungsi pembawa elektron dan hidrogen, yang diterima daripada bahan boleh teroksida. Bentuk terkurang (NADH) mampu memindahkannya ke bahan lain.

Bagaimana untuk meningkatkan prestasi

Apakah NADH? Ramai orang memanggilnya "singkatan untuk kehidupan." Dan ini benar. NADH (koenzim adenine dinukleotida nikotinamida) ditemui dalam semua sel hidup dan merupakan unsur penting yang melaluinya tenaga dihasilkan di dalam sel. NADH terlibat dalam penghasilan ATP (ATP). NAD(H), sebagai molekul tenaga sejagat, tidak seperti ATP, boleh sentiasa memunggah mitokondria daripada pengumpulan laktat yang berlebihan ke arah pembentukan piruvat daripadanya, disebabkan oleh rangsangan kompleks piruvat dehidrogenase, yang sensitif khusus kepada NAD(H) nisbah /NAD.

Sindrom Keletihan Kronik: Fokus pada Mitokondria

Beberapa kajian klinikal telah menunjukkan keberkesanan ubat NADH dalam CFS. Dos harian biasanya 50 mg. Kesan yang paling kuat berlaku selepas 2-4 minggu rawatan. Keletihan berkurangan sebanyak 37-52%. Di samping itu, parameter kognitif objektif seperti penumpuan perhatian bertambah baik.

NADH dalam rawatan sindrom keletihan kronik

NADH (koenzim vitamin B3), terdapat dalam semua sel hidup, adalah sebahagian daripada kumpulan enzim dehidrogenase yang memangkinkan tindak balas redoks; melaksanakan fungsi pembawa elektron dan hidrogen, yang diterima daripada bahan boleh teroksida. Ia adalah sumber rizab tenaga dalam sel. Ia mengambil bahagian dalam hampir semua tindak balas pengeluaran tenaga, memastikan pernafasan sel. Dengan mempengaruhi proses yang sepadan di dalam otak, koenzim vitamin B3 boleh menghalang kematian sel saraf semasa hipoksia atau perubahan berkaitan usia. Mengambil bahagian dalam proses detoksifikasi dalam hati. Baru-baru ini, keupayaannya untuk menyekat dehidrogenase laktat dan, dengan itu, mengehadkan kerosakan iskemia dan/atau hipoksia kepada miokardium telah ditubuhkan. Kajian tentang keberkesanan pentadbiran oral dalam rawatan sindrom keletihan kronik telah mengesahkan kesan pengaktifannya terhadap keadaan orang.

NADH dalam sukan dan perubatan: kajian semula kesusasteraan asing

Kami menulis tentang NADH (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) dalam artikel sebelumnya. Sekarang kami ingin memberikan maklumat daripada sumber bahasa Inggeris tentang peranan dan kepentingan bahan ini dalam metabolisme tenaga dalam badan, kesannya terhadap sistem saraf, dan peranannya dalam perkembangan beberapa situasi patologi dan prospek untuk digunakan dalam perubatan dan sukan. (Muat turun monograf pada NADH).

Herbalife Quickspark CoEnzyme 1 (NADH) Tenaga ATP

Tenaga Semulajadi pada Tahap Selular

Quickspark ialah produk syarikat Herbalife. Ia adalah bentuk stabil Vitamin B3 CoEnzyme1. CoEnzyme1 ditemui pada tahun 1906 di Austria oleh seorang saintis bernama Profesor George Birkmayer. CoEnzyme1 dibangunkan untuk tujuan perubatan dan digunakan dalam perang dunia kedua.

NADH (Enada)

Nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) adalah bahan yang membantu fungsi enzim dalam badan. NADH memainkan peranan dalam pengeluaran tenaga dan membantu menghasilkan L-dopa, yang badan bertukar menjadi dopamin neurotransmitter. NADH sedang dinilai untuk banyak keadaan dan mungkin membantu untuk meningkatkan fungsi mental dan ingatan.

Enzim, seperti protein, dibahagikan kepada 2 kumpulan: ringkas Dan kompleks. Yang ringkas terdiri sepenuhnya daripada asid amino dan, selepas hidrolisis, membentuk asid amino secara eksklusif Organisasi spatialnya dihadkan oleh struktur tertier. Ini terutamanya enzim gastrousus: pepsin, tripsin, lysacym, fosfatase. Enzim kompleks, sebagai tambahan kepada bahagian protein, juga mengandungi komponen bukan protein Komponen bukan protein ini berbeza dalam kekuatan mengikat bahagian protein (alloenzim). Jika pemalar pemisahan enzim kompleks adalah sangat kecil sehingga dalam larutan semua rantai polipeptida dikaitkan dengan komponen bukan proteinnya dan tidak dipisahkan semasa pengasingan dan penulenan, maka komponen bukan protein dipanggil kumpulan prostetik dan dianggap sebagai sebahagian daripada molekul enzim.

Di bawah koenzim memahami kumpulan tambahan yang mudah dipisahkan daripada alloenzyme apabila disosiasi. Terdapat ikatan kovalen yang agak kompleks antara alloenzyme dan kumpulan termudah. Terdapat ikatan bukan kovalen (interaksi hidrogen atau elektrostatik) antara aloenzim dan koenzim. Wakil tipikal koenzim ialah:

B 1 - tiamin; pirofosfat (mengandungi B)

B 2 - riboflavin; FAD, FNK

PP - NAD, NADP

H – biotin; biositin

B 6 - piridoksin; pyridoxal fosfat

Asid pantothenik: koenzim A

Banyak logam divalen (Cu, Fe, Mn, Mg) juga bertindak sebagai kofaktor, walaupun ia bukan koenzim mahupun kumpulan prostetik. Logam adalah sebahagian daripada pusat aktif atau menstabilkan struktur optimum pusat aktif.

LOGAMENZIM

Fe, Fehemoglobin, katalase, peroksidase

Cu, Cu sitokrom oksidase

ZnDNA - polimerase, dehidrogenase

Mghexokinase

Mnarginase

Seglutathione reduktase

ATP, asid laktik, dan tRNA juga boleh melakukan fungsi kofaktor. Satu ciri tersendiri enzim dua komponen harus diperhatikan, iaitu kofaktor (koenzim atau kumpulan prostetik) mahupun aloenzim secara individu tidak mempamerkan aktiviti pemangkin, dan hanya penyepaduan mereka ke dalam satu keseluruhan, berjalan mengikut program ketiga-tiganya. -organisasi dimensi, memastikan berlakunya tindak balas kimia yang cepat.

Struktur NAD dan NADP.

NAD dan NADP ialah koenzim dehidrogenase yang bergantung kepada piridin.

NUKLEOTIDA MAKAN ADNINA NICOTINAMIDE.

NICOTINAMIDE ADNINE MAKAN NUCLEOAMIDE PHOSPHATE (NADP)

Keupayaan NAD dan NADP memainkan peranan sebagai pembawa hidrogen yang tepat dikaitkan dengan kehadiran dalam strukturnya -

asid nikotinik reamide.

Dalam sel, dehidrogenase yang bergantung kepada NAD terlibat

dalam proses pemindahan elektron dari substrat ke O.

Dehidrogenase yang bergantung kepada NADP memainkan peranan dalam proses -

biosintesis sah. Oleh itu, koenzim NAD dan NADP

berbeza dalam penyetempatan intraselular: NAD

tertumpu dalam mitokondria, dan kebanyakan NADP

terletak di dalam sitoplasma.

Struktur FAD dan FMN.

FAD dan FMN adalah kumpulan prostetik enzim flavin. Mereka sangat melekat pada aloenzim, tidak seperti NAD dan NADP.

FLAVIN MONONUCLEOTIDE (FMN).

FLAVINACETYLDINUCLEOTIDE.

Bahagian aktif molekul FAD dan FMN ialah riboflavin cincin isoalloxadine, kepada atom nitrogen yang mana 2 atom hidrogen boleh dilekatkan.