Механизмы световой фазы фотосинтеза

Процесс фотосинтеза представляет собой цель окислительно-восстановительных реакций, где происходит восстановление углекислого газа до органических веществ. Всю совокупность фотосинтетических реакций принято подразделять на две фазы— световую и темновую. Темновая фаза происходит параллельно световой с использованием продуктов, образованных в световой фазе.

Световая фаза — этап фотосинтеза, в течение которого за счёт энергии света образуются богатые энергией соединения АТФ и молекулы — носители энергии.

Осуществляется в хлоропластах, в которых на мембранах располагаются молекулы хлорофилла. Хлорофилл поглощает энергию солнечного света, которая затем используется при синтезе молекул АТФ из АДФ и фосфорной кислоты, а также способствуют расщеплению молекул воды: 2H20 = 4H+ + 4e- + O2. Кислород, образующийся при расщеплении выделяется в окружающую среду в свободной форме.

Под влиянием энергии солнечного света молекула хлорофилла возбуждается, в результате чего один из её электронов переходит на более высокий энергетический уровень. Этот электрон, проходя по цепи переносчиков (белков мембраны хлоропласта), отдаёт избыточную энергию на окислительно-восстановительные реакции (синтез молекул АТФ).

Молекулы хлорофилла, потерявшие электроны, присоединяют электроны, образующиеся при расщеплении молекулы воды.

Под действием света электрон в реакционном центре переходит в возбуждённое состояние «перескакивая» на высокий энергетический уровень молекулы хлорофилла. Часть электронов, захваченных ферментами способствует образованию АТФ путём присоединения остатка фосфорной кислоты (Ф) и АДФ. Другая часть электронов принимает участие в разложении воды на молекулярный кислород, ионы водорода и электроны. Образовавшийся водород с помощью электронов присоединяется к веществу, способному транспортировать водород в пределах хлоропласта.

 54.Темновая фаза фотосинтеза

В темновую фазу фотосинтеза энергия, накопленная клетками в молекулах АТФ, используется на синтез глюкозы и других органических веществ. Хотя свет не требуется для осуществления данного процесса, он участвует в его регуляции. В темновой фазе фотосинтеза в результате ряда ферментативных реакций происходит восстановление углекислого газа водородом воды до глюкозы. Ферменты, катализирующие темновые реакции растворены в строме. Если оболочки хлоропласта разрушить, то эти ферменты из стромы вымываются, в результате чего хлоропласты теряют способность усваивать СО2. Цикл Кальвина состоит из трёх стадий: карбоксилирования; восстановления; регенерация акцептора CO2.

Наследственность

Наследственность — способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству. Благодаря этой способности все живые существа (растения, грибы, или бактерии) сохраняют в своих потомках характерные черты вида. Такая преемственность наследственных свойств обеспечивается передачей их генетической информации. Носителями наследственной информации у организмов являются гены.

Виды:

1)Ядерная(связана с рапределением генов): менделирующая (по законам Менделя о рапределении наследственных факторов); дискретная (проявление признаков лишь в определенных условиях, проявление связано с факторами внешней среды) сахарный диабет, шизофрения; многофакторная (влияют несколько генов); полисомная (характерна для полисомной особи)

2) Внеядерная (органелла): Формы: ♣ Пластидная. Внехромосомный способ наследования пластидных признаков, осуществляемый посредством самих пластид. ♣Цитоплазматическая.

3) Акариотипическая (для организмов, не имеющих оформленного ядра, т.е. прокариотов – вирусы, бактерии)

Изменчивость

Изменчивость — разнообразие признаков среди представителей данного вида, также свойство потомков отличаться от родительских форм. Различают несколько типов изменчивости:

1)Модификационная (фенотипическая, ненаследственная) изменчивость — изменения в организме, связанные с изменением фенотипа вследствие влияния окружающей среды и носящие, в большинстве случаев, адаптивный характер. Генотип при этом не изменяется. предел проявления – норма реакции

2)Мутационная(изменение генотипа) внезапное появление форм организмов с изменёнными признаками, которые передаются последующим поколениям. Мутации: геномные (изменение числа хромосом), хромосомные (потеря или удвоение части генетического материала хромосомы), генные (инверсии различных частей гена, вставки нуклеотидов).

-соматические(изменение гентического материала-клеток тканей тела, изменение части организма) не передаются по наследству у организма с половым размножением.

-генеративные(изм в половых клетках) передаются по наследству

Мутации бывают: 1) летальными (приводят к признакам,не соответствующим жизни); 2)полулетальным(понижение жизнеспособности)

1)спонтанная мутация(изм на небольших участках-генные/точечные)

2)мутации,вызванные внешними факторами-мутагенными ф-ми

мутационный груз(генетический)-накопление отрицательных мутаций. Причины:окружающая среда,межэтнические браки,медицина.