fotosynteza
W błonach tylakoidów znajdują się barwniki fotosyntetyczne (głownie chlorofile, są u wszystkich roślin zielonych, a ich rodzaje różnią się długością kwantów światła, które mogą absorbować).
Karotenowce – inne barwniki
specyficzne - te występujące u sinic – są fikobiliny. Absorbują światło o długości fali 450-650 nm.
400-700 nm - zakres światła słonecznego który jest aktywny w fotosyntezie.
Barwniki są usytuowane w granach w sposób specyficzny – tworzą fotosystemy, każdy z nich ma centrum reakcji; otoczone jest ono cząsteczkami antenowymi. Fotosystemów jest dużo w obrębie poszczególnych chloroplastów.
U roślin zielonych są 2 fotosystemy. Pobudzenie centrum reakcji to wybicie elektronów.
1) P700 (światło o dl.700nm jest zdolne wybić elektrony). Fosforylacja cykliczna (fotofosforylacja).
2) P680 (światło o dl. fali 680nm). Fosforylacja niecykliczna (nic nie wraca na swoje miejsce). Inny system transportu kieruje elektrony na fosforan NADu. Para elektronów nie wraca do swojego rodzimego miejsca, tylko do p700.
Proces fotolizy wody – cząsteczka p680 odciąga (utlenia atomy wodoru) 2 elektrony. Wydziela się tlen.
cykl Calvina – cykl włączania CO2 i przekształcania go do związku organicznego, który występuje u wszystkich roślin zielonych. kluczowy enzym – karboksylaza rybulozo-1,5-difosforanu (rubisco). Enzym ten wymaga odpowiednio wysokich stężeń CO2 (stężenie spada – spada aktywność enzymu i wydajność procesu fotosyntezy). Redukcja kwasu daje aldehyd. Inna nazwa – fotosynteza C3. Szlak C3 wykorzystuje ok.80% wszystkich roślin. Pewne rośliny wykształciły inny mechanizm, przeprowadzają one fotosyntezę wg. systemu C4. Też jest tu cykl Calvina, ale są 2 karboksylacje. (przeczytać dokładnie!)
Sukulenty – przeczytać o ich fotosyntezie.
CHEMOSYNTEZA
Elektrony pochodzą z reakcji utleniania związków nieorganicznych. Energia ta jest wykorzystywana dla syntezy ATP i na redukcję fosforanu NADu.
oddychanie (utlenianie) tlenowe
oddychanie (utlenianie) beztlenowe
fermentacja (trochę poza oddychaniem) ^
niezależnie co stanowi paliwo energetyczne organizmu to Komorka zawsze będzie doprowadzali paliwo do takiej postaci, która jest albo glukoza albo jednym z metabolitow który jest na jej szlaku.
1wszy etap utleniania glukozy to szlak metaboliczny nazywany glikoliza. To ten fragment, który przebiega w cytoplazmie komórki, bez udziału tlenu 1wszy etap który jest niezależny od tego co będzie działo się dalej. W wyniku procesu czasteczka glukozy zostaje utleniona, NAD redukuje się, energia jest wykorzystywana na syntezę ATP. Bilans glikolizy – aby cząsteczka mogła zostać utleniona Komórka musi ‘zainwestować’ energie - 2ATP. Z glukozy powstaje jej pewna odmiana – fruktozo-1,6-difosforan. Celem jest uzyskanie energii potrzebnej w dalszych etapach. Fruktozo-1,6-difosrofan zostaje rozcięty na pół, powstają 2 związki 3 węglowe, obydwa zawierają po 1 wysokoenergetycznym wiązaniu fosfoglicerynowym. Kwas-1,3-difosfoglicerynowy (2 wysokoenergetyczne wiązania fosfoglicerynowe). Energia wiązań kwasu jest wykorzysta. na reakcje fosforylacji (bezpośrednio z tego substratu odrywane są grupy fosforanowe i przenoszone sa na ADP i przenoszone na ATP – fosforylacja substratowa).
fosforylacja fotosyntetyczna (fotofosforylacja)
fosforylacja substratowa (na poziomie substratów). kwas 1,3 à kwas fosfoenolopirogronian à kwas pirogronowy
EFEKT ENERGETYCZNY
powstają 2 cząsteczki ATP (bo 2 zostały wcześniej zainwestowane), 2 cząsteczki zredukowane NADu i 2 cząsteczki kwasu pirogronowego.
fermentacja dostarcza komórce niewiele energii. Proces jest procesem bardzo malo wydajnym, ‘marnującym’ energie. Jest jednak grupa organizmów które nie maja innej możliwości. Proces odbywa się bez żadnego systemu przenośników elektronów (oddychania –oba – wykorzystują te systemu). Bez udziału tlenu, ale nie jest to proces oddychania. (poczytać o fermentacji!).
Cykl Krebsa (zlokalizowany w mitochondriach) – kwas pirogronowy (przed włączeniem do cyklu zostaje poddany reakcji oksydatywnej dekarboksylacji, powstaje związek dwuwęglowy, który jest przyłączany do koenzymu A – powstaje acetylokoenzym A à dopisać resztę!
8 czast nadu i 2 czast fadu i 2 czast atp – bilans cyklu Krebsa (glukoza spalona do końca)
system przenośników elektronów – dopisać!
bilans oddychania tlenowego : 36-38 cząsteczek ATP.
biotech_pwr