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