- •Тема 1. Сущность и субстрат жизни. Свойства живого. Уровни организации живой материи. Типы клеточной организации
- •Уровни организации, выделяемые в многоклеточном организме
- •Тема 2. Молекулярный и клеточный уровень
- •Химические вещества клетки
- •Функции белков
- •Липиды.
- •Образование полинуклеотида
- •Строение рнк и днк
- •Структура нуклеиновых кислот (ф- фосфатная группа)
- •Формы рнк
- •Строение клетки
- •Сравнение растительной и животной клетки
- •Обмен веществ и энергии
- •Анаболизм и катаболизм
- •Поступление веществ в клетки
- •Фотосинтез
- •Суммарная реакция фотосинтеза
- •Общий ход фотолиза воды.
- •Сравнение циклического и нециклического фотофосфорилирования
- •Темновая фаза
- •Фотодыхание
- •Значение фотосинтеза
- •Хемосинтез
- •Бактериальный фотосинтез
- •Размножение клеток
- •Митотический цикл и митоз
- •Тема 3. Организменный уровень организации жизни
- •Размножение
- •Половое размножение
- •Чередование поколений
- •Тема4. Наследственность и изменчивость организмов
- •Основные термины и понятия
- •Пример заболеваний, проявляющихся в более зрелом возрасте
- •Законы и закономерности генетики
- •Множественный аллелизм
- •Взаимодействие неаллельных генов
- •Сцепление генов
- •Хромосомный механизм определения пола
- •Наследование, сцепленное с полом
- •Основные типы наследования признаков
- •Изменчивость
- •Тема 5. Популяционно-видовой уровень организации жизни. Закономерности эволюции органического мира.
- •Критерии вида.
- •Экологические показатели популяции
- •Генетические показатели популяции
- •Микроэволюция.
- •Макроэволюция
Общий ход фотолиза воды.
Уравнение фотолиза воды
hv
2Н20=4Н+ 4е- +02
Для создания одной молекулы кислорода нужно восстановить две молекулы Р680, потерявшие в сумме четыре электрона, при этом образуются четыре протона.
4) эти протоны образуются во внутреннем пространстве тилакоида, где создается избыточная концентрация протонов по сравнению с окружающим пространством (т. е. более кислая среда), (формируются - протонный градиент и мембранный потенциал).
АТФ-синтетаза парами выпускет протоны наружу и синтезирует АТФ из АДФ.
5) два электрона, поступившие к кофактору Q, передаются далее по цепочке белков, которая очень похожа на цепь переноса электронов.
6) электроны поступают от пластоцианина к реакционному центру фотосистемы 1 – молекуле Р700.
Фотосистема 1:
1) реакционный центр Р700 отдает 2e акцепторному железосодержащему белку (Р430), окисляется и приобретает положительный заряд;
2) эта молекула восстанавливается и теряет заряд, получив два «успокоившихся» (но не до исходного состояния – их энергия еще не до конца израсходована!) электрона, изначально поступивших от фотосистемы 2. В этом случае необходимости в фотолизе нет и его не происходит;
3) Р430 отдает электроны белку ферродоксину;
4) получив электроны, этот белок восстанавливает кофермент НАДФ+ до НАДФ∙Н. Данный кофермент представляет собой фосфорилированный НАД. Процесс происходит на внешней мембране тилакоида.
Таким образом, по цепи белков передаются электроны, в результате чего во внутреннем пространстве тилакоида создается избыточная концентрация протонов, а на мембране – разность потенциалов.
Возникающая потенциальная энергия используется для синтеза АТФ за счет движения протонов по градиенту, осуществляемого АТФ-синтетазой. (т.о. энергия потока используется для получения АТФ)
Для возбуждения электронов используется свет
НАДФ + используется в темновой стадии фотосинтеза (а может быть далее использован и митохондриях).
В целом получается, что протоны образуются во внутреннем пространстве тилакоида при фотолизе воды, закачиваются туда же в ходе работы фотосистемы 2 и черпаются из внешнего пространства тилакоида для восстановления НАДФ+ до НАДФ-Н (т.е. электроны, движущиеся вниз по градиенту энергии к НАДФ вдоль цепи переноса электронов, взаимодействуют с ионами водорода (из воды), образуя восстановленный НАДФ-)
Вот на схеме более или менее показаны все основные процессы световой стадии фотосинтеза:
Фотосистема 1 может работать автономно.
Циклическое фотофосфорилирование
При этом используется обходной путь переноса электронов от возбужденного реакционного центра – а именно та же цепь переноса электронов, которая ведет из фотосистемы 2. Электроны проходят по ней возвращаются обратно к реакционному центру фотосистемы 1 – Р700. Т.о. электроны возвращаются обратно к Р700 по другой цепи переноса электронов. Как и при нециклическом фосфорилировании энергия возбуждения электронов, перемещающихся вдоль этой цепи, направляется на получение АТФ.
Оно может идти параллельно с нециклическим. Кроме того, оно используется некоторыми фотосинтетическими бактериями, которые в процессе фотосинтеза не выделяют кислорода.