История открытия

Ян ван Гельмонт Фотосинтез был открыт в конце 18 столетия. В изучение этого процесса внесли свой вклад многие ученые. В 1600 году Бельгийский естествоиспытатель Ян ван Гельмонт поставил первый эксперимент по изучению питания растений.

Джосеф Пристли В 1771 году английский химик Джозеф Пристли проделал следующий опыт: он посадил мышь под стеклянный колпак, и через 5 часов мышь погибла. При внесении же под колпак веточки мяты мышь осталась живой.

Жан Сенебье Жак Буссенго Ян Ингенхаус Голландский ученый Ян Ингенхаус в 1779 году показал, что непременным условием удачного опыта является наличие солнечного света. Правильное представление о процессе фотосинтеза дали ученые Сенебье, Буссенго.

К.А.Тимирязев Во второй половине 19 века особенно большой вклад в изучение процесса фотосинтеза внес русский ученый К.А.Тимирязев

Фотосинтез Фотосинтез – процесс превращения углекислого газа и воды в углеводы и кислород под действием энергии солнечного света. Образующиеся углеводы используются в качестве пищи, а кислород поступает в атмосферу.

Фотосинтез происходит в клетках, содержащих зелёный пигмент – хлорофилл. Это вещество способно поглощать и трансформировать солнечную энергию. У растений хлорофилл содержится в специальных органеллах – хлоропластах.

Хлоропласты Зелёные пластиды, которые встречаются в клетках растений и водорослей. С их помощью происходит фотосинтез. Хлоропласты содержат хлорофилл. Являются двумембранными органеллами. Под двойной мембраной имеются тилакоиды (мембранные образования, в которых находится электрон транспортная цепь хлоропластов). Тилакоиды высших растений группируются в граны, которые представляют собой стопки сплюснутых и тесно прижатых друг к другу тилакоидов, имеющих форму дисков. Пространство между оболочкой хлоропласта и тилакоидами называется стромой. В строме содержатся хлоропластные молекулы РНК, ДНК, рибосомы, крахмальные зёрна.

Уравнение фотосинтеза 6CO 2 + 6H 2 O = =C 6 H 12 O 6 + 6O 2

2 фазы фотосинтеза: Световая фаза (свето зависимая). Световые реакции территориально привязана к пространству, ограниченному тилакоидами. Темновая фаза (не зависящая от света). Проходит в строме хлоропласта.

Процесс фотосинтеза Процессы Результаты процессов I. а) хлорофилл –––(свет)–––> хлорофилл* + e б) e + белки-переносчики ––> на наружную поверхность мембраны тилакоида в) НАДФ+ + 2H+ + 4 e –––> НАДФ·H 2 Образование НАДФ·H 2 II. Фотолиз воды H 2 O –––(свет)–––> H+ + OH– H+ –––> в протонный резервуар тилакоида OH– –––> OH– – e –––> OH –––> H 2 O и O 2 ? e + хлорофилл* –––> хлорофилл O 2 – в атмосферу III. H + протонного резервуара – источник энергии, необходимой АТФ фазе для синтеза АТФ из АДФ +Ф Н Образование АТФ Световая фаза

ФС 1 Р 700 ФС 2 Р 680 2Н 2 О О2О2 4Н+ Z Z Р 430 е Пластохинон Цитохром b АТФ АДФ + ФЦитохром f Пластоцианин Ферредоксин Редуктаза НАДФ*Н + Н НАДФ+ е Световая фаза фотосинтеза е е е е е е е е е

Процессы Результаты процессов Связывание CO 2 с пяти углеродным сахаром рибулёзодифосфатом при использовании АТФ и НАДФ·H 2 Образование глюкозы Процесс фотосинтеза Темновая фаза

Рибулозодифосфат Фосфоглицерат Дифосфоглицерат 2 Триозофосфат Глюкоза Рибулозомонофосфат СО 2 АТФ НАДФ*Н+Н АДФ + Ф Аминокислоты АТФ Цикл Кальвина – Бенсона АДФ + Ф НАДФ+ Темновая фаза фотосинтеза

Бактериальный фотосинтез

Значение фотосинтеза Процесс фотосинтеза является основой питания всех живых существ, а также снабжает человечество топливом, волокнами и бесчисленными полезными химическими соединениями. Из диоксида углерода и воды, связанных из воздуха в ходе фотосинтеза, образуется около 90-95% сухого веса урожая. Человек использует около 7% продуктов фотосинтеза в пищу, в качестве корма для животных и в виде топлива и строительных материалов

Источники Источники Репетитор по Химии А.С.Егоров издание 38-е Yandex.ruYandex.ru Биология Учебник Маркина.В.В