Galeria de mapas mentais fotossíntese
Este é um mapa mental sobre a fotossíntese A fotossíntese é o processo no qual as plantas verdes (incluindo as algas) absorvem energia luminosa, sintetizam dióxido de carbono e água em matéria orgânica rica em energia e, ao mesmo tempo, liberam oxigênio.
Editado em 2024-04-18 01:05:00이것은 (III) 저산소증-유도 인자 프롤릴 하이드 록 실라 제 억제제에 대한 마인드 맵이며, 주요 함량은 다음을 포함한다 : 저산소증-유도 인자 프롤릴 하이드 록 실라 제 억제제 (HIF-PHI)는 신장 빈혈의 치료를위한 새로운 소형 분자 경구 약물이다. 1. HIF-PHI 복용량 선택 및 조정. Rosalasstat의 초기 용량, 2. HIF-PHI 사용 중 모니터링, 3. 부작용 및 예방 조치.
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fotossíntese
O conceito e significado da fotossíntese
conceito
O processo pelo qual as plantas usam energia solar para sintetizar dióxido de carbono e açúcares enquanto liberam oxigênio
significado
1 Converta matéria inorgânica em matéria orgânica
2 Converter energia solar em energia química armazenável
3 Manter o equilíbrio relativo de O2 e CO2 na atmosfera
Cloroplastos e pigmentos fotossintéticos
cloroplasto
Isolamento de cloroplastos
1 Separação direta da lâmina (método mecânico)
2 Isolamento de protoplastos (hidrólise enzimática
Desenvolvimento, morfologia e distribuição de cloroplastos
desenvolvimento
Os cloroplastos das plantas superiores se desenvolvem a partir de proplastídeos. Quando o meristema apical do caule forma o primórdio da folha, a membrana interna na membrana de dupla camada do proplasto é dobrada em vários lugares e se estende para dentro da matriz, se expande e gradualmente se organiza em folhas sob a luz e se separa da membrana interna para formam tilacóides e sintetizam clorofila ao mesmo tempo, permitindo que os proplastídeos se desenvolvam em cloroplastos.
forma
Os cloroplastos das plantas superiores são em sua maioria planos e de formato oval. O tamanho e o número de cloroplastos em cada célula variam dependendo da espécie da planta, tipo de tecido e estágio de desenvolvimento. Existem cerca de 20 a centenas de cloroplastos em uma célula do mesofilo, que têm de 3 a 6 μm de comprimento e 2 a 3 μm de espessura.
distribuído
Os cloroplastos nas células do mesofilo são distribuídos principalmente próximo à membrana plasmática em contato com o ar. Os cloroplastos geralmente não são vistos adjacentes às células não verdes (como células epidérmicas e células do feixe vascular). Tal distribuição favorece a interação entre os cloroplastos e o mundo exterior.
Esportes
Movimento com circulação protoplasmática
Move-se com a direção e intensidade da luz. Sob luz fraca, o lado plano do cloroplasto fica voltado para a luz; sob luz forte, o lado plano do cloroplasto fica paralelo à direção da luz.
A estrutura dos cloroplastos
membrana
Consiste em duas camadas de filmes unitários, com uma distância de 5 a 10 nm entre os dois filmes. Não há clorofila na membrana e sua principal função é controlar a entrada e saída de substâncias e manter o microambiente para a fotossíntese.
matriz
A matriz pode realizar uma variedade de reações bioquímicas complexas, incluindo todos os sistemas enzimáticos que reduzem CO2 (Rubisco 1,5-ribulose bifosfato carboxilase/oxigenase) e sintetizam amido - o local de assimilação de carbono contém aminoácidos, proteínas e DNA, RNA, enzimas que reduzem nitrito e sulfato, e os substratos e produtos envolvidos nessas reações - N sítio metabólico lipídios (glicolipídios, fosfolipídios, sulfatídeos), tetrapirróis (clorofilas, citocromos) e terpenos Substâncias como carotenóides e álcoois foliares e suas enzimas de síntese e degradação - locais metabólicos para lipídios, pigmentos, etc.
A matriz é o reservatório de armazenamento de amido, lipídios, etc.
Tilacóide
Os tilacóides estromais, também conhecidos como lamelas estromais, esticam-se no estroma e não se sobrepõem.
Grana tilacóides, ou grana lamelas, podem ser eles próprios ou se sobrepor aos tilacóides do estroma para formar grana.
Complexo proteico na membrana tilacóide. Complexo proteico: um complexo composto por múltiplas subunidades e múltiplos componentes. Existem quatro categorias principais: fotossistema I (PSI), fotossistema II (PSII), complexo Cytb6/f e complexo ATPase (ATPase).
pigmentos fotossintéticos
Os pigmentos que absorvem energia luminosa nas reações fotossintéticas são chamados de pigmentos fotossintéticos.
Clorofila
A clorofila é um éster do ácido dicarboxílico. Um grupo carboxila é esterificado com metanol e o outro grupo carboxila é esterificado com fitol. A diferença entre a clorofila a e b é que a clorofila a tem dois hidrogênios a mais e menos um oxigênio do que b. A única diferença estrutural entre os dois é que um grupo metil no anel II pirrol da clorofila a é ocupado por um grupo aldeído.
carotenóides
O caroteno é amarelo-alaranjado e possui três isômeros: a, B e y. Entre eles, o B-caroteno é o mais abundante nas plantas. O B-caroteno é hidrolisado em vitamina A no corpo do animal. A luteína é de cor amarela e é um álcool derivado do caroteno, também chamado de caroteno. Normalmente, a proporção de luteína para caroteno nas folhas é de cerca de 2:1.
De modo geral, a proporção de clorofila para carotenóides nas folhas é de cerca de 3:1, portanto as folhas normais sempre aparecem verdes. No outono ou em ambientes adversos, a clorofila nas folhas é mais fácil de degradar e a quantidade diminui, enquanto os carotenóides são relativamente estáveis, fazendo com que as folhas pareçam amarelas.
Os carotenóides estão sempre presentes com a clorofila
O processo de fotossíntese e conversão de energia
sub tópico
Do ponto de vista do custo do metabolismo energético, a absorção de energia luminosa é o processo pelo qual as plantas convertem a energia luminosa em energia química. e transferência
A essência da fotossíntese é converter a energia luminosa em energia química.
etapa
reação primária
conceito
É a reação inicial da fotossíntese, que inclui o processo específico de absorção, transmissão e conversão de energia luminosa em energia elétrica.
Absorção e transmissão de energia luminosa
A formação de estados excitados geralmente faz com que as moléculas de pigmento estejam no estado de energia mais baixo
O destino dos estados excitados
Emite fluorescência e fosforescência
Transferir e converter em energia elétrica
1. O pigmento central: um pequeno número de moléculas de clorofila a, que podem absorver luz e serem excitadas após absorver a luz para liberar um elétron de alta energia e sofrer uma reação fotoquímica.
2. Pigmentos concentradores de luz: A maioria das moléculas de pigmento absorve apenas a energia luminosa e não causa reações fotoquímicas. Elas apenas transmitem a energia luminosa absorvida ao pigmento central, também chamado de pigmentos antena.
Dois sistemas de luz
fenômeno da gota vermelha
Quando irradiada com luz com comprimento de onda superior a 680 nm (685 nm), o rendimento quântico fotossintético da Chlorella diminui significativamente, o que é chamado de fenômeno da "gota vermelha";
Efeito de ganho óptico duplo
Quando a luz vermelho-alaranjada de comprimento de onda curto (650-670 nm) e a luz vermelha de onda longa são irradiadas ao mesmo tempo, o rendimento quântico fotossintético é maior do que a soma das duas luzes monocromáticas. efeito de ganho ou efeito efetivo de Emerson.
A composição e função dos transmissores de elétrons fotossintéticos
Complexo PSII A função fisiológica do PSII é absorver energia luminosa, realizar reações fotoquímicas, produzir oxidantes fortes, dividir a água para liberar oxigênio e transferir elétrons da água para a plastoquinona. Composição do complexo PSII e transferência de elétrons no centro de reação PSII é um complexo proteico contendo múltiplas subunidades. Consiste em complexo fotopigmentar II, antena central, centro de reação, complexo de evolução de oxigênio, citocromos e vários cofatores.
Transferência de elétrons e fotofosforilação
sistema de luz
PSI: O pigmento central é o P700. Depois que o P700 é excitado, ele doa elétrons para o Fd.
PSII: O pigmento central é o P680. Depois que o P680 é excitado, ele doa elétrons para a feo (feofitina) e é hidratado para liberar oxigênio.
Transferência de elétrons e transferência de prótons
Fotólise da água H2O é a fonte de O2 na fotossíntese e o doador final de elétrons fotossintéticos. Manganês, cloro e cálcio são essenciais na reação de evolução do oxigênio.
fotofosforilação
conceito
O processo no qual os cloroplastos convertem fosfato inorgânico e ADP em ATP sob luz para formar ligações de fosfato de alta energia
Caminho
1 Fotofosforilação não cíclica: Os elétrons gerados pelo PSII passam por uma série de transferências, causando a formação de ATP no complexo do citocromo, e depois transferem os elétrons para o PSI, aumentando a posição de energia, e finalmente utilizados para reduzir o NADP. Desta forma, os elétrons não retornam após passarem pelo PS II.
2 Fotofosforilação cíclica: Os elétrons gerados a partir do PSI, após passarem pelo Fd e pelo citocromo b563, etc., causam a formação de ATP, diminuem a posição de energia e retornam ao ponto inicial original P700 através do PC, formando um circuito fechado.
assimilação de carbono
conceito
O processo pelo qual as plantas usam NADPH e ATP formados em reações de luz para converter CO2 em carboidratos estáveis é chamado de assimilação de CO2 ou assimilação de carbono.
caminho
Um ciclo de Calvin (também chamado de via C3): É o mais básico e comum, e somente esta via pode produzir carboidratos.
1. fixo
2. redução
3. renovar
Via B C4
C Via do metabolismo ácido das crassuláceas (CAM)
Plantas como Crassulaceae têm um método de assimilação de CO2 muito especial: fixar CO2 à noite para produzir ácidos orgânicos e descarboxilar ácidos orgânicos para liberar CO2 durante o dia para a fotossíntese. Esta via fotossintética do metabolismo do carbono relacionada às mudanças diárias na síntese de ácidos orgânicos é chamada CAM. caminho
Ambas as vias C4 e CAM são formas auxiliares da via C3. Elas só podem servir para fixar, mover e concentrar CO2.
Uso de energia luminosa pelas plantas
Refere-se à proporção entre a energia contida na matéria orgânica acumulada pela fotossíntese das plantas e a energia solar que brilha na unidade de solo.
Maneiras de melhorar a eficiência da utilização da energia luminosa
1 Aumentar a área fotossintética
1 Plantio razoavelmente denso
2 Mude o tipo de planta
2 Prolongue o tempo fotossintético
1 Aumente o índice de corte múltiplo
2 Suplemento de iluminação artificial
3. Aumentar a taxa fotossintética
1Aumentar a concentração de CO
2 Reduza a fotorrespiração
Fatores que afetam a fotossíntese
fatores externos
1 luz
2CO2
3 temperatura
4 nutrição mineral
5 umidade
6 Mudanças diurnas na taxa fotossintética
Fatores internos
1 partes diferentes
2 períodos reprodutivos diferentes
fotorrespiração
conceito
1 O conceito de fotorrespiração Fotorrespiração refere-se ao processo pelo qual as células verdes das plantas absorvem O2 e liberam CO2 sob condições de luz.
2 Bioquímica da fotorrespiração (1) A essência da respiração é a biossíntese e oxidação do ácido glicólico (2) Na via do ácido glicólico, a absorção de oxigênio ocorre nos cloroplastos e peroxissomos, e a liberação de CO2 ocorre nas mitocôndrias. Ou seja, a via do ácido glicólico é completada através das atividades coordenadas de três organelas: cloroplastos, peroxissomos e mitocôndrias. (3) A via do ácido glicólico é cíclica, por isso também é chamada de ciclo C2.
vias bioquímicas
significado
1. Recuperação de carbono: 3/4 do carbono do ácido glicólico pode ser recuperado através do anel de oxidação do carbono C2 (2 etanol converte 1 PGA, liberando 1CO2).
2. Manter o funcionamento do ciclo fotossintético de redução de carbono C3 Quando os estômatos foliares estão fechados ou a concentração externa de CO2 é baixa, o CO2 liberado pela fotorrespiração pode ser reutilizado pela via C3 para manter o funcionamento do ciclo fotossintético de redução de carbono.
3. Evitar que a luz forte danifique o mecanismo fotossintético Sob luz forte, a força de assimilação formada na reação luminosa excederá a necessidade de assimilação de CO2, aumentando assim as proporções de NADPH/NADP e ATP/ADP no cloroplasto. Ao mesmo tempo, elétrons de alta energia excitados pela luz serão transferidos para 0,2, e o radical ânion superóxido 0,2 terá um efeito prejudicial no filme fotossintético e no dispositivo fotossintético. No entanto, a fotorrespiração pode consumir a força de assimilação e a alta energia. elétrons, reduzem a formação de 0,2, protegendo assim os cloroplastos, evitam ou reduzem os danos da luz forte ao mecanismo fotossintético
4. Eliminando o ácido glicólico O ácido glicólico é tóxico para as células, enquanto a fotorrespiração pode eliminar o ácido glicólico e proteger as células da toxicidade.