Тема 2. 3. Строение и функции пластид Пропластида Амилопласт Хромопласт

реклама
Тема 2. 3. Строение и функции пластид
Хромопласт
Пропластида
ТемноС
та
в
Этиопласт е
Амилопласт
С
т
в
е
т
Хлоропласт
Взаимопревращения разных видов пластид
Общий вид растительной клетки
5 мкм
Хлоропласт крупным планом
1мкм
Тонопласт
Стопки тилакоидов - граны
Межгранный тилакоид
Строма
Гранула крахмала
Пластиды
1мкм
Современные представления
об организации тилакоидов
Пластиды
1 мкм
Пропластида
Этиопласт
Амилопласт
Пластиды
Лейкопласт
Хромопласт
Пластиды
Переход от этиопласта к хлоропласту
0,5 мкм
Пластиды
«Старение» хлоропласта
Пластиды
В строме хлоропласта иногда
хорошо видны области,
занимаемые ДНК
0,5 мкм
Мембраны тилакоидов после
выделения методом
дифференциального
центрифугирования
Мембраны
тилакоидов,
полученные
методом
замораживанияскалывания
СHO
бета-каротин
Хлорофилл b
Хлорофилл а
Интенсивность
фотосинтеза в
сравнении со спектрами
поглощения разных
видов хлорофилла
Рисунок из работы Энгельмана
Антенный комплекс
Свет
Светособирающий
комплекс
Энергия
возбуждения
Молекулы
пигментов
Хлорофилл
реакционного
центра
Реакционный
центр
Организация цепи переноса электронов в
хлоропластах
Внутритилакоидное
пространство
Цепь переноса электронов
Пластохинон
Пластоцианин
АТФсинтаза
Фотосистема II
Комплекс
b6-f
Фотосистема I
НАДФредуктазный
комплекс
Ферредоксин
Строма
Состав реакционных центров
P
I
Фотосистема II
Фотосистема I
P680
P700
Реакционный
центр
Бактериальный
Р870
фотосинтез
Феофитин
Хлорофилл а
Бактерифеофитин
QA
Пластохинон А
Филохинон
Убихинон
QB
Пластохинон В
D
Тирозин белка
из системы расщепления воды
Ферридоксины
FX, FА, FB
Пластоцианин
Убихинон
Цитохром С
Работа цепи переноса электронов и АТФсинтазы
Внутритилакоидное
пространство
О2
Н2О
Н+
Н+
4Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
4е-
Н+
Стром
ее-
е-
а
е-
Н
+
НАДФ+
НАДФН
Н+
+Ф
Ф
Д
А
Ф
АТ
Циклическое фосфорилирование
О2
Н2О
4Н+
4е-
е-
Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
Н+
ее-
Н+
+Ф
Ф
Д
А
Ф
АТ
Фотолиз:
2Н2О
4 кванта света
4Н+ + 4е- + О2
Световая стадия фотосинтеза:
Н2О + АДФ + Ф
Н+ + е- + О2+ АТФ
Свет
Темновая стадия фотосинтеза:
СО2 + Н+ + е- + АТФ
С6Н12О6 + АДФ + Фн
6 Н2О + 6 СО2 = С6Н12О6 + 6О2
Ключевой процесс темновой стадии
Цикл Калвина-Бенсона
Рибулозо1,5-дифосфат
3 молекулы
3-фосфоглицерат
6 молекул
3 СО2
6 АТФ
3 АТФ
3 АДФ
6 АДФ
Глицеральдегид3-фосфат
2Ф
6НАДФ+
6НАДФН
6Ф
Глицеральдегид3-фосфат
5 молекул
Глицеральдегид3-фосфат
6 молекул
Фотолиз:
2Н2О
4 кванта света
4Н+ + 4е- + О2
Световая стадия фотосинтеза:
Н2О + АДФ + Ф
Свет
Н+ + е- + О2+ АТФ
Темновая стадия фотосинтеза:
СО2 + Н+ + е- + АТФ
С6Н12О6 + АДФ + Фн
6 Н2О + 6 СО2 = С6Н12О6 + 6О2
3СO2 + 9АТФ +6 НАДФН + Н2О
Глицеральдегид-3-фосфат + 8Ф + 9АДФ + 6НАДФ+
Глицеральдегид-3-фосфат на внутренней мембране антипортом
обменивается на неорганический фосфат
Регуляция фотосинтеза
АТФ-синтаза
Фотосистема I
Комплекс b6-f
Фотосистема II
Тилакоидные
мембраны
внутри граны
Пространство
внутри
тилакоида
Мембраны,
обращенные
в строму
Регуляция фотосинтеза
1. Подвижные антенные комплексы перераспределяют
энергию света между ФС I и ФC II
2. Высокая концентрация протонов внутри
тилакоидов замедляет работу ЦПЭ
3. Тиоредоксин, принимая электроны от ферредоксина,
активирует рибулозодифосфаткарбоксилазу и АТФ
синтазу.
Рибулозодифосфаткарбоксилаза
СО2
СО2
О2
О2
Рибулозодифосфаткарбоксилаза
Рибулозодифосфатоксигеназа
Кооперация органоидов во время
фотодыхания
Хлоропласт
Пероксисома
Митохондрия
Кооперация органоидов во время
фотодыхания
Хлоропласт
Митохондрия
Вакуоль
Пероксисома
Специализация хлоропластов
у С4 растений
Мезофильная
клетка
Просвет
сосуда
Воздух
Хлоропласт
клетки
проводящего пучка
Эпидермис
Хлоропласт мезофила
Просвет сосуда
Специализация хлоропластов
у С4 растений
Хлоропласт
мезофила
Хлоропласт
клетки
проводящего
пучка
Функции хлоропластов
1. Фиксация СО2 и образование О2
2. Синтез крахмала
У животных
3. Синтез жирных кислот
эти функции 4. Синтез аминокислот
в цитозоле
5. Синтез пуринов и пиримидинов
6. Восстановление NO2 до NH3
7. Репликация, транскрипция, трансляция
Размножение пластид
Пропластида
Хлоропласт
?
Сравнение роли митохондрий и
хлоропластов в клеточном метаболизме
Митохондрии
Хлоропласты
Вода
АТФ
Кислород
Углекислый газ
Органические вещества
Скачать