Fotosintēze
Download
1 / 36

Fotosinteze - PowerPoint PPT Presentation


  • 325 Views
  • Uploaded on

Fotosintēze. Organisko vielu aprite augā (pēc Vītola 1975). Fotosintēze. Fotosintēze - gaismas enerģijas transformācija organisko vielu ķīmiskajā enerģijā, izmantojot oglekļa dioksīdu un ūdeni. Fotosintēze raksturīga zaļajiem augiem un fotosintezējošām baktērijām. Fotosintēze.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Fotosinteze' - drucilla


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

Organisko vielu aprite augā

(pēc Vītola 1975)


Fotosintēze

Fotosintēze - gaismas enerģijas transformācija organisko vielu ķīmiskajā enerģijā, izmantojot oglekļa dioksīdu un ūdeni. Fotosintēze raksturīga zaļajiem augiem un fotosintezējošām baktērijām.


Fotosintēze

Redzamā gaisma


Fotosintēze

Hloroplasts

Fotosintēzes gaismas reakcijās gaismas enerģiju (redzamās gaismas spektra sarkano un zili violeto daļu vaskulārajos augos, bet spektra dzelteno un oranžo daļu aļģēs) saista pigmenti (hlorofils a, hlorofils b, karotinoīdi un fikobilīni).

Vaskulārajos augos fotosintēze notiek hloroplastos.


Fotosintēze

Pigmenti

Fotosintēzes pigmentu gaismas absorbcija

(pēc Hall, Rao 1999)



Fotosintēze

Fotosintēzes pigmentu absorbcijas spektri

Foto no: http://www.emc.maricopa.edu/.../BIOBK/BioBookPS.html


Fotosintēze

Kāpēc augi ir zaļi?

Foto no: http://www.emc.maricopa.edu/.../BIOBK/BioBookPS.html


Fotosintēze

Pigmenti

Hlorofils – salikts esteris

•Šķīst – etilspirtā, acetonā, ēterī, benzolā

•Reaģējot ar sārmiem: hlorofils  hlorofilids

•Reaģējot ar skābēm: hlorofilsfeofitins

•Albīnisms: hlorofils nesintezējas auga ģenētisko īpašību dēļ

•Hloroze: Mg, Fe u. c. minerālelementu trūkums

•Etiolācija: trūkst gaisma

• Gaismas absorbcijas max. hla:440,660 nm; hlb:460; 640 nm

•Fluorescence: 668 nm


Fotosintēze

Hlorofils

Acer campestre–

lauku kļava

Urtica dioica–

lielā nātre

Hepatica maxima –

lielā vizbulīte

Attēli no: http://www.uni-graz.at/~oberma/baum-dias/acer-campestre-3.jpg, http://www.skalnicky.cz/jpeg/Hepatica%20maxima%20fotoJ%20Peters.jpg,

http://ftp.funet.fi/pub/sci/bio/life/plants/magnoliophyta/magnoliophytina/magnoliopsida/urticaceae/urtica/dioica-2.jpg


Fotosintēze

Pigmenti

β karotīns

Karotinoīdi: tetraterpēni

Šķīst: acetonā, benzolā, hloroformā

Gaismas absorbcijas max.: 400-500 nm

Karotinoidu fizioloģiskā nozīme

1.   Saista h (palīgpigments)

2.   Novērš hlorofila sadalīšanos

3.   Piedod ziedlapām, augļiem u. c. krāsu

4.   -karotīna hidrolīzes rezultātā sintezējas A vitamīns.


Fotosintēze

Karotinoīdi

Acer palmatum – Japānas kļava rudenī

Acer saccharum–

cukura kļava rudenī

Daucuscarota–

parastais burkāns

Foto no: http://www.andrews.edu/~rjo/Photographs/Fall%20sugar%20maple%20leaves.JPG, http://www.photoseek.com/wa1usa.html

http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/schaugarten/DaucuscarotaL/BDaucuscarotaL2.jpg


Fotosintēze

Pigmenti

Fikobilīni

(sārtaļģēs, zilaļģēs)

Fikobilīni – tetrapiroli

• Šķīst: ūdenī pēc autolīzes (nešķīst – organiskos šķīdinātājos)

• Gaismas absorbcijas maksimums: 500-650 nm

Hromatiskā adaptācija –pigmentu pielāgošanās gaismas apstākļiem ūdenskrātuvēs:

• 34 m dziļumā nav sarkanā gaisma

• 177 m dziļumā nav arī dzeltenā gaisma

• 322 m dziļumā nav arī zaļā gaisma

• >500 m dziļumā nav arī zili violeta gaisma


Fotosintēze

Fikobilīni

Sārtaļģe

fikoeritrīns

Cianobaktērijas

fikocianīns

Foto no: http://www.ucmp.berkeley.edu/protista/rhodophyta.html, http://user.uni-frankfurt.de/~schauder/cyanos/pleurof_bg.jpg


Fotosintēze

Pigmenti

Fitohroms

(plazmolemmā, plastīdās, mitohondrijos)

·      Uztver gaismu kā signālu

·      Gaismas absorbcijas max.: 660; 730 nm

·       Fitohroms – tetrapirols

F660 F730Bioķīmiska darbība,

sadalās

h


Fotosintēze

Pigmenti

Antociāni

(vakuolās - šūnsulā)

·Antociāni - glikozīdi

·Šķīst : ūdenī

·Gaismas absorbcijas max.: dzeltenajā un zaļajā spektra daļā

·Antociāni fotosintēzē nepiedalās (gaismas enerģija  siltuma enerģijā)

Antociānu fizioloģiskā loma augos

1.  Termoregulācija

2.  Sekmē cukuru sintēzi augos

3.  Palielina saistītā ūdens daudzumu

4.   Kalnu augos daudz antociānu


Fotosintēze

Antociāni

Fagus sylvatica –

Eiropas dižskābardis

‘Purpurea’

Acer –

kļava

Rubus plicatus–

krokainā cūcene

Foto no: http://www.littlemiami.com/LMI%20Levy%20Photographs/NFP-1-4%20Frosted%20Red%20Maple%20Leaf-John%20Bryan%20State%20Park-Oh.jpg

http://www.biologie.de/biowiki/Bild:Brombeere.jpg, http://www.kurowski.pl/foto/fagus_sylvatica_atropunicea_purpurea.jpg


Fotosintēze

Fotosintēzes gaismas reakcijas

Fotosistēma I

Fotosistēma II


Fotosintēze

Fotosistēmas darbības shēma

Foto no: http://www.emc.maricopa.edu/.../BIOBK/BioBookPS.html


Fotosintēze

Fotosistēmas darbības shēma

Foto no: http://www.botany.uwc.ac.za/ecotree/photosynthesis/images/photosystemmove1.gif


Fotosintēze

Fotosintēzes gaismas reakcijas

• Gaismas kvantu saistīšana un ierosinātas hlorofila molekulas izveidošanās

• Elektronu pārnes no ierosinātā hlorofila uz akceptoru

• Hlorofila molekulas reģenerācija

• Saistītās enerģijas izmantošana ATP un NADPH sintēzei


Fotosintēze

Fotosintēzes gaismas un tumsas reakcijas

O2

(CH2O)

ATP

NADPH

Fotoķīmiskās

reakcijas

Bioķīmiskās

reakcijas

2H2O

CO2


Fotosintēze

C3 tips

Hepatica nobilis – zilā vizbulīte

Pinus sylvestris –

parastā priede

Quercus robur – parastais ozols


Fotosintēze

CO2 asimilācija

+

Foto no: http://www.emc.maricopa.edu/.../BIOBK/BioBookPS.html


Fotosintēze

Fotosintēzes tumsas (bioķīmiskās) reakcijas


Fotosintēze

Lapa kā fotosintēzes orgāns

C4 tipa augs

C3 tipa augs

Attēls no: http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/C4leaf.gif


Fotosintēze

C4 tipa fotosintēzes reakciju shēma

Attēls no: http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/C4leaf.gif


Fotosintēze

C4 tipa fotosintēzes reakciju shēma

Attēls no:http://www.mnstate.edu/chastain/Plant%20Physiology/poster%20images/simple%20c4%20cycle.jpg


Fotosintēze

C4 tips

Panicummiliaceum

Zea mays – parastā kukurūza

Saccharum officinarum

Attēls no: http://www.expasy.org/spotlight/images/sptlt057_1.jpg

Attēls no: http://www.botanik.uni-karlsruhe.de/garten/fotos-hassler/Panicum%20miliaceum%20BotKA%20S2.jpg

Attēls no: http://www.nybg.org/bsci/belize/Saccharum_offininarum_1.jpg


Fotosintēze

Jaukts C3-C4 tips

Lycopersicum esculentum – ēdamais tomāts

Nicotiana tabacum –

parastā tabaka

Vitis labrusca –

Amerikas vīnkoks

Attēls no: http://www2.mpiz-koeln.mpg.de/pr/garten/schau/Lycopersiconlycopersicum/BLycopersiconlycopersicum1.jpg

Attēls no: http://www.chili-balkon.de/solanaceae/bilder/nicotiana_tabacum.jpg

Attēls no: http://www.newfs.org/nurscat05/pix/Vitis-labrusca9150-Cathe.jpg


Fotosintēze

CAM tipa fotosintēzes reakciju shēma

Attēls no: http://www.cabnr.unr.edu/cam/images/Education/CAMDayNight.jpg


Fotosintēze

CAM tips

Yucca filamentosa–

Šķiedru juka

Sedum acre –

kodīgais laimiņš

Crassula aquatica –

ūdeņu biezlape

Attēls no: http://magnar.aspaker.no/Sedum%20acre.jpg

Attēls no: http://www.bd.lst.se/publishedObjects/10001547/Crassula_aquatica.jpg

Attēls no: http://www.tarbes.fr/espaces_verts/images/photo%20economie%20eau/yucca%20filamentosa.jpg


Fotosintēze

Gaismas enerģijas izmantošana fotosintēzē

~10%

~2%


Fotosintēze

Fotosintēzes bioloģiskā nozīme:

• Gaismas enerģijas transformācija ķīmisko saišu enerģijā

(1-2% Saules enerģijas)

• Sintezējas organiskās vielas

(~2 ×1011 t gadā)

• Atjauno skābekļa daudzumu uz Zemes

• Novērš CO2 uzkrāšanos atmosfērā

• Augi novērš piesārņojumu un spēj regulēt klimatu uz Zemes