🗊Скачать презентацию Фотосинтетический аппарат у прокариот. Пигменты. Функциональные структуры

Фотосинтетический аппарат у прокариот. Пигменты. Функциональные структуры Гербо

Фотосинтез происходящее в клетках фототрофных организмов преобразование световой энергии в биохимически доступную энергию (АТФ) и восстановительную силу (НАДФ·Н2), а также связанный с этими процессами синтез клеточных компонентов. К фотосинтезу способны разные группы прокариот Зеленые бактерии способны синтезировать органические вещества, поглощая свет длиной волны до 850 нм, у пурпурных, содержащих бактериохлорофилл A, это происходит при длине волны до 900 нм, а у тех, которые содержат бактериохлорофилл B, – до 1100 нм Фотосинтез бывает оксигенный и аноксигенный. Большинство бактерий способны поводить только один из двух типов. Встречаются фотосинтетики и среди архей.

Аноксигенный синтез Аноксигенный синтез Происходит без выделения кислорода в окружающую среду. Он характерен для зеленых и пурпурных бактерий. Фотосинтез всех пурпурных бактерий имеет одну особенность. Они не могут пользоваться водой, как донором водорода и нуждаются в веществах с более высокими степенями восстановления (органикой, сероводородом или молекулярным водородом). Синтез обеспечивает питание зеленых и пурпурных бактерий и позволяет им заселять пресные и соленые водоемы. Оксигенный синтез Происходит с выделением кислорода. Он характерен для цианобактерий. У этих микроорганизмов процесс проходит аналогично фотосинтезу растений. В состав пигментов у цианобактерий входят хлорофилл А, фикобилины и каротиноиды.

3 типа фотосинтеза: I - зависимый от бактериохлорофилла бескислородный фотосинтез, осуществляемый группами зеленых бактерий , пурпурных бактерий и гелиобактерий ; II - зависимый от хлорофилла кислородный фотосинтез, свойственный цианобактериям и прохлорофитам ; III - зависимый от бактериородопсина бескислородный фотосинтез, найденный у экстремально галофильных архебактерий .

Этапы фотосинтеза Происходит синтез в три этапа. Фотофизический. Происходит поглощение света с возбуждением пигментов и передачей энергии другим молекулам фотосинтезирующей системы. Фотохимический. На этом этапе фотосинтеза у зеленых или пурпурных бактерий полученные заряды разделяются и электроны переносятся по цепочке, которая завершается образованием АТФ и НАДФ. Химический. Происходит без света. Включает в себя биохимические процессы синтеза органических веществ у пурпурных, зеленых и цианобактерий с использованием энергии, накопленной на предыдущих стадиях. Например, это такие процессы, как цикл Кальвина, глюкогенез, завершающиеся образованием сахаров и крахмала.

Пигменты Фотосинтез бактерий имеет целый ряд особенностей. Хлорофиллы, принимающие участие в фотосинтезе зеленых и пурпурных бактерий, сходны по своему строению с теми, которые встречаются у растений. Наиболее распространены хлорофиллы А1, C и D, встречаются также AG, А, B Основной каркас у этих пигментов имеет одинаковое строение, отличия заключаются в боковых ветвях. У сине-зеленых водорослей обнаружены также фикоцианобилины – желтые пигменты, позволяющие молекулам цианобактерий поглощать тот свет, который не используется зелеными микроорганизмами и хлоропластами растений. Именно потому максимумы поглощения у них находятся в зеленой, желтой и оранжевой частях спектра

Все виды пурпурных, зеленых и цианобактерий содержат также желтые пигменты – каротиноиды. Их состав уникален для каждого вида прокариот, а пики поглощения света находятся в синей и фиолетовой части спектра. Они позволяют бактериям фотосинтезировать, используя свет промежуточной длины, чем улучшают их продуктивность, могут быть каналами переноса электронов, а также защищают клетку от разрушения активным кислородом. Кроме того, они обеспечивают фототаксис – движение бактерии к источнику света.

Фотосинтетический аппарат состоит из трех основных компонентов: Светсобирающих пигментов, поглощающих энергию света и передающих ее в реакционные центры; Фотохимических реакционных центров, где происходит трансформация электромагнитной формы энергии в химическую; Фотосинтетических электронтранспортных систем, обеспечивающих перенос электронов, сопряженный с запасанием энергии в молекулах АТФ.

Спасибо за внимание