R1-33 Autotrofizm. Budowa fotosystemu
1. Autotrofizm
- rodzaj odżywiania się organizmów
- samożywność
- wytwarzanie związków organicznych z prostych związków nieorganicznych
- przejaw anabolizmu
- źródłem energii do zajścia reakcji jest:
- energia słoneczna🌞
- proces: fotosynteza
- organizmy: fotoautotrofy
- energia pochodząca z utleniania prostych związków (głównie nieorganicznych)
- proces: chemosynteza
- organizmy: chemoautotrofy
2. Fotosynteza - rodzaje
| fotosynteza oksygeniczna | fotosynteza anoksygeniczna | |
|---|---|---|
| u kogo zachodzi? | rośliny, protisty roślinopodobne, sinice | bakterie zielone i purpurowe |
| źródło elektronów do redukcji CO2 | woda (H2O) | prosty związek np. H2S |
| tlen jako produkt uboczny | tak | nie |
Dalsza część notatki dotyczy już fotosyntezy oksygenicznej.
3. Miejsce przebiegu fotosyntezy
U roślin fotosynteza zachodzi w chloroplastach, dokładniej w stromie i tylakoidach gran.
U bakterii fotosynteza zachodzi w tylakoidach i cytozolu.
4. Barwniki fotosyntetyczne u roślin
GŁÓWNE
- znajdujące się w centrum reakcji fotosystemu
- ich cząsteczki pod wpływem energii pochłoniętych fotonów ulegają wzbudzeniu i uwalniają elektrony
- chlorofile
POMOCNICZE
- wchodzą w skład układu antenowego fotosystemu,
- ich cząsteczki pochłaniają fotony, a energię wzbudzenia przekazują do centrum reakcji
- np. karotenoidy
| BARWNIKI ASYMILACYJNE | POCHŁANIANE FALE ŚWIATŁA | KOLOR BARWNIKA | |
|---|---|---|---|
| CHLOROFILE | chlorofil a | niebieskie i czerwone | niebieskozielony |
| chlorofil b | niebieskie i pomarańczowe | żółtozielony | |
| KAROTENOIDY | karoten | niebieskie i zielone | pomarańczowoczerwony |
| ksantofil | niebieskie | żółty | |
5. Budowa chlorofilu a
Chlorofil a jest zbudowany z pierścienia porfirynowego (absorbuje światło) i łańcucha fitolu (kotwiczy cząsteczkę w błonie)
6. Absorpcja światła przez barwnik fotosyntetyczny
Światło to fala elektromagnetyczna złożona z fotonów.Fotony niosą energię.W zależności od długości fali światło może mieć różny kolor.
Absorpcja światła to inaczej pochłonięcie energii z fotonu przez inną cząsteczkę (np. chlorofil).
Dana cząsteczka może pochłaniać energię niesioną przez światło tylko o konkretnych długościach fali. Zestaw długości fal pochłanianych przez dany związek nazywany jest jego widmem absorpcyjnym. Im wyższy pik, tym większa absorpcja światła.
7. Wzbudzenie cząsteczki barwnika fotosyntetycznego
Cząsteczki mają stan podstawowy i stan wzbudzony. Dążą do bycia w stanie podstawowym. Gdy chlorofil absorbuje energię z fotonu, to przechodzi w stan wzbudzony. Wraca do stanu podstawowego oddając tę energię kolejnej cząsteczce (innym barwnikom).
8. Budowa fotosystemu
- Kompleks zbierający energię świetlną
- Barwniki antenowe
- zbierają (absorbują) energię świetlną
- przekazują wzbudzenie dalej
- Kompleks centrum reakcji
- szczególna para cząsteczek chlorofilu a
- pierwotny akceptor elektronów
| PSII | PSI | |
|---|---|---|
| chlorofil a w centrum reakcji | P-680 | P-700 |
| maksimum absorpcji | 680 | 700 |
| główny barwnik pomocniczy | ksantofil | karoten |
| źródło elektornów uzupełniających lukę elektronową | fotoliza wody | elektrony z PSII |
| fosforylacja cykliczna | NIE | TAK |
9. Działanie fotosystemu
- Fotony wzbudzają barwniki antenowe, które przekazują wzbudzenie kolejnym cząsteczkom.
- Z szczególnej para cząsteczek chlorofilu a (P-680 lub P-700) zostają wybite elektrony.
- Elektrony są przekazywane na pierwotny akceptor elektronów.
- Brakujące elektrony są uzupełnione innymi elektronami (patrz pkt 8).
Komentarze
Prześlij komentarz