ФОТОСИНТЕЗ Суммарное уравнение, общий вид свет 12H20+6CO2C6H12O6+6H2O+6O2 Но возможны и варианты, например у серных бактерий: свет 2H2S+CO2(CH2O)+H2O+2S В общем виде: свет 2H2A+CO2(CH2O)+H2O+2A Т.е. происходит разложение воды, а не углекислого газа ФОТОСИНТЕЗ: Стадии Световые реакции Смысл световых реакций в преобразовании энергии солнечного света в энергию химических Связей (АТФ) и ox-red потенциала (НАДФН) Тилакойды хлоропласта Пигменты Хлорофил - а каратиноиды Антенный комплекс. Фотофизическая стадия. Понятие первичного и вторичного акцептора. Chl+hν Chl* Chl*+ChlChl+Chl* Chl*+PChl+P* D(P*A)BD(P+A-)B D(P+A-)B D(P+A)BD(P+A)B-D+(PA)B- Электронный транспорт в мембране тилакойдов 1.Транспорт в ФС2 2.Фотолиз воды 3.Транспорт в b/f комплексе 4.Транспорт в ФС1 Световая стадия фотосинтеза NADP+ NADP+ + 2H+ + 2e- h ферредоксин X (акц. Q 320 нм) пластохинон X (Р450, Fe и S) цит. b6 X' XY+ NADPH + H+ ADP + HPO42- Y h хлорофилл Р680 ATP хлорофилл Р700 I (683 нм) h Y+ (Cu, пластоцианин) Y' + H2O (донор Z не идент.) Chl1 2 H2O + 4 h - + O2 + 4 e + 4 H ADP h Chl1* Chl1* + Y1 Chl1+ + Y1- X1 + Chl1+ Chl1 + X1+ Mn Mn ATP Mn Mn NADP+ цитохром 559 NADPH CO2 + 4 e- + 4 H+ 2 NADP+ + m ADP + m Pi + 2 H2O m = 2 или 4 n h n = 4 или 8 CH2O + H2O 2 NADPH + 2 H+ + m ATP + O2 Z-схема: Электронный транспорт В ФС2 В ФС2: A=Phe (феофетин) B=Qa=Qb=пластохинон Фотолиз воды P680-+Mnn+P680+Mn(n-1)+ 2H20-4e--4H+O2 Транспорт в b/f комплексе Транспорт в ФС1 Общая Z-схема фотосинтеза Сопряжённый синтез АТФ ADP+Pi+3H+inATP+H2O+3H+out Итог световой стадии фотосинтеза + 2NADP +mPi+ADP+2H20 + 2NAPH+2H +mATP+O2 Темновые реакции фотосинтеза 1. Цикл Кальвина 2. Фотодыхание С4 фотосинтез CAM фотосинтез Цикл Кальвина. Ключевая стадия Активация фосфорибулазы фосфорибулокиназой CH2 OH CH2 O C C O P CH2 O O H C OH C OH H C OH H C OH H C OH P CH2 O P CH2 O - H+ O H C OH H C OH P CH2 O P CH2 O еноля я тион енольная я форма кетоформа - C C O P P CH2 O HO C: HO C HO C H C OH CH2 O P CH2 O P карбанион Карбоксилирование рибулозо-1,5-бисфосфата rubisco CH2 O HO C: C P - O C O O образование С-С свя зи H C OH CH2 O P CH2 O 1CH P 2 HO C COO C P HO C COO 2 O H + H2O H C OH CH2 O O P 3 - COO 4 H C OH 5 CH2 O P Темновые реакции 6 ADP 6 CO2 6pCр(5) фотосинтеза 2 С6 + 2 С3 = 2 С5 + 2 С4 1,5-рибулозодифосфат 12pC(3) 3-фосфоглицерат 2 2 С7 + 2 С3 = 2 С3 = 2 С7 4 С5 6pC(5) рибулозо-5-фосфат 12 ATP 12 ADP С4 + 6 ATP 12pCp(3) 1,3-дифосфоглицерат 12 NADPH 4pC(5) рибозо-5-фосфат + ксилулозо-5-фосфат 12 NADP+ 2 С6 + 6 С3 = 6 С5 6 С5 =5 12 HPO4 2- 12pC(3) С6 фосфоглицеральдегид (2) 2pC(7) седогептулозо-7-фосфат (3) 2 HPO42- 3pC(3) диоксиацетон- (3) фосфат (2) (2) 3pCр(6) 1,6-фруктозо- (2) дифосфат 3 HPO42- 2pC(7) седогептулозо-7-фосфат 2pC(4) эритрозо-4фосфат 3pC(6) фруктозо-6фосфат 2pC(5) + ксилулозо-5фосфат гексозофосфат CH2OH C O CH2OH CH2OH C HO C H H C OH O C O HO C H H C OH H C OH CH2 O P фруктозо6-фосфат CHO CH2 O H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH CH2 O P CH2 O P рибозо5-фосфат рибулозо5-фосфат ксилулозо5-фосфат P CH2OH C O HO C H CH2OH CHO C H C OH CH2 O P глицеральдегид3-фосфат Суммарная реакция : O CH2 O P диоксиацетонфосфат 12H2O + 6CO2 h CHO H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH CH2 O CH2 O P эритрозо4-фосфат P седогептулозо7-фосфат C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6 рибулозо-1,5-дифосфат + 6 СО2 + 18 АТР + 12 NADPH + H+ 6 рибулозо-1,5-дифосфат + гексозофосфат + 18 ADP + 17 Pi + 12 NADP+ Фотодыхание Фотодыхание Цикл Хэтча и Слэка, С4фотосинтез, САМ - фотосинтез Строение листа С4-растения Цикл Кальвина