32.Структурная организация фотосинтетического аппарата. (Быкова Татьяна)

Балансовые уравнения не раскрывают всей сложности реакций, объединенных понятием «фотосинтез». Процесс протекает в специализированных клетках, главным отличием которых являются фотосинтетические пигменты. Клетки прокариот – наиболее просто организованные автономные фотосинтезирующие структуры. Мембраны, обеспечивающие протекание связанных с поглощением света процессов фотосинтеза, не обособлены в органеллы и в отсутствие света могут переключаться на дыхание. У цианобактерий тилакоиды заполняют большую часть клетки и не организованы в граны. Фикобилины в комплексе с белками образуют на тилакоидах поверхностные структуры – фикобилисомы. У фотосинтезирующих бактерий хроматофоры представляют собой везикулярные образования.

Фотосинтезирующие клетки эукариот обязательно имеют в своем со- ставе органеллы – хлоропласты или хроматофоры. Хлоропласты способны выполнять весь комплекс процессов фотосинтеза, связанных с поглощением света, и основную часть ферментативных реакций, обеспечивающих ассимиляцию углекислого газа. Однако весь комплекс ферментативных реакций фотосинтеза требует кооперации хлоропластов (кооперативный фотосинтез у С4 – растений) или хлоропластов, митохондрий, глиоксисом и пероксисом (у С3 – растений при фотодыхании). У большинства растений хлоропласты имеют форму эллипсоида, окружены двойной мембраной. Внутри хлоропласта расположены пигментсодержащие мембраны, образующие замкнутые полости, «мешки», или тилакоиды. Свободное от тилакоидов пространство внутри хлоропласта называется стромой. Собранные в «стопки» тилакоиды образуют граны и могут называться тилакоидами гран. Свободно расположенные тилакоиды называют тилакоидами стромы. Хлоропласты, в которых есть граны, относят к гранальному типу, а те, в которых есть только тилакоиды стромы – к агранальному типу. Хлоропласты имеют кольцевую ДНК и все необходимые для синтеза белка компоненты. Геном хлоропластов кодирует лишь часть необходимых белков; другую часть кодирует ядерный геном фотосинтезирующей клетки. Хлоропласты возникают de novo из инициальных частиц, а также могут размножаться путем простого деления

33.Роль фотосинтеза в процессах энергетического и пластического обмена растительного организма.

Роль фотосинтеза в процессах энергетического и пластического обмена растительного организма Тимирязев постулировал, что при ассимиляции С02 хлорофилл служит оптическим сенсибилизатором (т. е. веществом, увеличивающим чувствительность к свету) и что он непосредственно участвует в процессе фотосинтеза, необратимо переходя из восстановленного состояния в окисленное. Он сформулировал также идею о космической роли фотосинтеза: фотосинтез — единственный процесс, с помощью которого космическая солнечная энергия улавливается и остается на Земле, трансформируясь в другие формы энергии. Тимирязев писал, что в хлоропласте лучистая энергия солнечного света превращается в химическую энергию углеводов. Крахмал, клейковина и другие соединения, консервирующие солнечную энергию, служат нам пищей. Освобождаясь в нашем теле в процессе дыхания, эта энергия солнечного луча согревает нас, приводит в движение, поддерживает мышление.