Galería de mapas mentales fotosíntesis
Este es un mapa mental sobre la fotosíntesis. La fotosíntesis es el proceso en el que las plantas verdes (incluidas las algas) absorben energía luminosa, sintetizan dióxido de carbono y agua en materia orgánica rica en energía y liberan oxígeno al mismo tiempo.
Editado a las 2024-04-18 01:05:00,Este es un mapa mental sobre una breve historia del tiempo. "Una breve historia del tiempo" es una obra de divulgación científica con una influencia de gran alcance. No sólo presenta los conceptos básicos de cosmología y relatividad, sino que también analiza los agujeros negros y la expansión. del universo. temas científicos de vanguardia como la inflación y la teoría de cuerdas.
¿Cuáles son los métodos de fijación de precios para los subcontratos de proyectos bajo el modelo de contratación general EPC? EPC (Ingeniería, Adquisiciones, Construcción) significa que el contratista general es responsable de todo el proceso de diseño, adquisición, construcción e instalación del proyecto, y es responsable de los servicios de operación de prueba.
Los puntos de conocimiento que los ingenieros de Java deben dominar en cada etapa se presentan en detalle y el conocimiento es completo, espero que pueda ser útil para todos.
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fotosíntesis
El concepto y significado de la fotosíntesis.
concepto
El proceso mediante el cual las plantas utilizan la energía solar para sintetizar dióxido de carbono y azúcares mientras liberan oxígeno.
significado
1 Convertir materia inorgánica en materia orgánica
2 Convertir la energía solar en energía química almacenable
3 Mantener el equilibrio relativo de O2 y CO2 en la atmósfera
Cloroplastos y pigmentos fotosintéticos.
cloroplasto
Aislamiento de cloroplastos
1 Separación directa de la cuchilla (método mecánico)
2 Aislamiento de protoplastos (hidrólisis enzimática
Desarrollo, morfología y distribución de cloroplastos.
desarrollo
Los cloroplastos de las plantas superiores se desarrollan a partir de proplastidios. Cuando el meristemo apical del tallo forma el primordio de la hoja, la membrana interna de la membrana de doble capa del proplasto se pliega en varios lugares y se extiende hacia la matriz, se expande y se organiza gradualmente en láminas bajo la luz, y se desprende de la membrana interna para forman tilacoides y sintetizan clorofila al mismo tiempo, permitiendo que los proplastidios se conviertan en cloroplastos.
forma
Los cloroplastos de las plantas superiores son en su mayoría planos y de forma ovalada. El tamaño y la cantidad de cloroplastos en cada célula varían según la especie de planta, el tipo de tejido y la etapa de desarrollo. Hay entre 20 y cientos de cloroplastos en una célula del mesófilo, que miden de 3 a 6 μm de largo y de 2 a 3 μm de espesor.
repartido
Los cloroplastos en las células del mesófilo se distribuyen principalmente junto a la membrana plasmática en contacto con el aire. Por lo general, los cloroplastos no se ven adyacentes a las células que no son verdes (como las células epidérmicas y las células del haz vascular). Esta distribución favorece la interacción entre los cloroplastos y el mundo exterior.
Deportes
Movimiento con circulación protoplásmica.
Se mueve con la dirección e intensidad de la luz. Bajo luz débil, el lado plano del cloroplasto mira hacia la luz; bajo luz intensa, el lado plano del cloroplasto está paralelo a la dirección de la luz.
La estructura de los cloroplastos.
membrana
Consta de dos capas de películas unitarias, con una distancia de 5 a 10 nm entre las dos películas. No hay clorofila en la membrana y su función principal es controlar la entrada y salida de sustancias y mantener el microambiente para la fotosíntesis.
matriz
La matriz puede llevar a cabo una variedad de reacciones bioquímicas complejas, incluidos todos los sistemas enzimáticos que reducen el CO2 (Rubisco 1,5-ribulosa bifosfato carboxilasa/oxigenasa) y sintetizan almidón: el sitio de asimilación de carbono contiene aminoácidos, proteínas y ADN, ARN, enzimas que reducen el nitrito y el sulfato, y los sustratos y productos involucrados en estas reacciones: lípidos del sitio metabólico N (glicolípidos, fosfolípidos, sulfátidos), tetrapirroles (clorofilas, citocromos) y terpenos. Sustancias como carotenoides y alcoholes de hojas y sus enzimas de síntesis y degradación. - sitios metabólicos para lípidos, pigmentos, etc.
La matriz es el depósito de almacenamiento de almidón, lípidos, etc.
tilacoide
Los tilacoides estromales, también conocidos como láminas estromales, se estiran en el estroma y no se superponen entre sí.
Los tilacoides de grana, o laminillas de grana, pueden ser ellos mismos o superponerse con tilacoides del estroma para formar grana.
Complejo proteico en la membrana tilacoide. Complejo proteico: complejo compuesto por múltiples subunidades y múltiples componentes. Hay cuatro categorías principales: fotosistema I (PSI), fotosistema II (PSII), complejo Cytb6/f y complejo ATPasa (ATPasa).
pigmentos fotosintéticos
Los pigmentos que absorben energía luminosa en las reacciones fotosintéticas se llaman pigmentos fotosintéticos.
Clorofila
La clorofila es un éster de ácido dicarboxílico. Un grupo carboxilo está esterificado con metanol y el otro grupo carboxilo está esterificado con fitol. La diferencia entre la clorofila a y b es que la clorofila a tiene dos hidrógenos más y menos un oxígeno que b. La única diferencia estructural entre los dos es que un grupo metilo en el anillo pirrol II de la clorofila a es tomado por un grupo aldehído.
carotenoides
El caroteno es de color amarillo anaranjado y tiene tres isómeros: a, B e y. Entre ellos, el B-caroteno es el más abundante en las plantas. El B-caroteno se hidroliza en vitamina A en el cuerpo animal. La luteína es de color amarillo y es un alcohol derivado del caroteno, también llamado caroteno. Por lo general, la proporción de luteína a caroteno en las hojas es de aproximadamente 2:1.
En términos generales, la proporción de clorofila y carotenoides en las hojas es de aproximadamente 3:1, por lo que las hojas normales siempre aparecen verdes. En otoño o en ambientes adversos, la clorofila de las hojas es más fácil de degradar y la cantidad disminuye, mientras que los carotenoides son relativamente estables, por lo que las hojas aparecen amarillas.
Los carotenoides siempre están presentes con la clorofila.
El proceso de fotosíntesis y conversión de energía.
subtema
Desde la perspectiva del costo del metabolismo energético, la absorción de energía luminosa es el proceso mediante el cual las plantas convierten la energía luminosa en energía química. y transferir
La esencia de la fotosíntesis es convertir la energía luminosa en energía química.
paso
reacción primaria
concepto
Es la reacción inicial de la fotosíntesis, que incluye el proceso específico de absorber, transmitir y convertir la energía luminosa en energía eléctrica.
Absorción y transmisión de energía luminosa.
La formación de estados excitados generalmente hace que las moléculas de pigmento se encuentren en el estado de menor energía.
El destino de los estados excitados.
Emite fluorescencia y fosforescencia.
Transferir y convertir en energía eléctrica.
1. El pigmento central: una pequeña cantidad de moléculas de clorofila a, que pueden absorber la luz y excitarse después de absorber la luz para liberar un electrón de alta energía y sufrir una reacción fotoquímica.
2. Pigmentos concentradores de luz: la mayoría de las moléculas de pigmento solo absorben energía luminosa y no provocan reacciones fotoquímicas. Solo transfieren la energía luminosa absorbida al pigmento central, también llamado pigmentos antena.
Dos sistemas de iluminación
fenómeno de la gota roja
Cuando se irradia con luz con una longitud de onda superior a 680 nm (685 nm), el rendimiento cuántico fotosintético de Chlorella disminuye significativamente, lo que se denomina fenómeno de la "gota roja";
Efecto de ganancia óptica dual
Cuando se irradian al mismo tiempo luz roja anaranjada de longitud de onda corta (650-670 nm) y luz roja de onda larga, el rendimiento cuántico fotosintético es mayor que la suma de las dos luces monocromáticas. Este efecto se denomina luz dual. efecto de ganancia o efecto efectivo de Emerson.
La composición y función de los transmisores de electrones fotosintéticos.
Complejo PSII La función fisiológica del PSII es absorber energía luminosa, llevar a cabo reacciones fotoquímicas, producir oxidantes fuertes, dividir el agua para liberar oxígeno y transferir electrones del agua a plastoquinona. Composición del complejo PSII y transferencia de electrones en el centro de reacción PSII es un complejo proteico que contiene múltiples subunidades. Consta de complejo fotopigmento II, antena central, centro de reacción, complejo liberador de oxígeno, citocromos y varios cofactores.
Transferencia de electrones y fotofosforilación.
sistema de luz
PSI: El pigmento central es P700. Una vez excitado, P700 dona electrones a Fd.
PSII: El pigmento central es P680. Después de excitar el P680, dona electrones a feo (feofitina) y se hidrata para liberar oxígeno.
Transferencia de electrones y transferencia de protones.
La fotólisis del agua H2O es la fuente de O2 en la fotosíntesis y el donante final de electrones fotosintéticos. El manganeso, el cloro y el calcio son esenciales en la reacción de desprendimiento de oxígeno.
fotofosforilación
concepto
El proceso en el que los cloroplastos convierten el fosfato inorgánico y el ADP en ATP bajo la luz para formar enlaces de fosfato de alta energía.
Forma
1 Fotofosforilación no cíclica: los electrones generados por PSII se someten a una serie de transferencias, provocando la formación de ATP en el complejo citocromo, y luego transfieren los electrones a PSI, aumentando la posición de energía y finalmente se utilizan para reducir NADP. De esta forma, los electrones no regresan después de pasar por el PS II.
2 Fotofosforilación cíclica: los electrones generados a partir de PSI, después de pasar por Fd y el citocromo b563, etc., provocan la formación de ATP, bajan la posición de energía y luego regresan al punto de partida original P700 a través de PC, formando un circuito cerrado.
asimilación de carbono
concepto
El proceso mediante el cual las plantas utilizan NADPH y ATP formados en reacciones luminosas para convertir el CO2 en carbohidratos estables se llama asimilación de CO2 o asimilación de carbono.
forma
Un ciclo de Calvin (también llamado vía C3): Es el más básico y común, y solo esta vía puede producir carbohidratos.
1. fijado
2. reducción
3. renovar
Vía B C4
C Vía del metabolismo del ácido crasuláceo (CAM)
Las plantas como las Crassulaceae tienen un método de asimilación de CO2 muy especial: fijan CO2 por la noche para producir ácidos orgánicos y descarboxilan ácidos orgánicos para liberar CO2 durante el día para la fotosíntesis. Esta vía del metabolismo fotosintético del carbono relacionada con los cambios diarios en la síntesis de ácidos orgánicos se llama CAM. forma
Las vías C4 y CAM son formas auxiliares de la vía C3. Sólo pueden servir para fijar, mover y concentrar CO2. Por sí solas no pueden formar carbohidratos como el almidón.
Uso de la energía luminosa por parte de las plantas.
Se refiere a la relación entre la energía contenida en la materia orgánica acumulada por la fotosíntesis de las plantas y la energía solar que brilla sobre la unidad de suelo.
Formas de mejorar la eficiencia en el uso de la energía lumínica
1 Aumentar el área fotosintética
1 Plantación densa razonable
2 Cambiar el tipo de planta
2 Ampliar el tiempo fotosintético
1 Aumentar el índice de cultivo múltiple.
2 Suplemento iluminación artificial
3. Aumentar la tasa fotosintética
1Aumentar la concentración de CO
2 Reducir la fotorrespiración
Factores que afectan la fotosíntesis.
factores externos
1 luz
2CO2
3 temperatura
4 nutrición mineral
5 humedad
6 cambios diurnos en la tasa fotosintética
Factores internos
1 partes diferentes
2 periodos reproductivos diferentes
fotorrespiración
concepto
1 El concepto de fotorrespiración La fotorespiración se refiere al proceso en el que las células verdes de las plantas absorben O2 y liberan CO2 en condiciones de luz.
2 Bioquímica de la fotorrespiración (1) La esencia de la respiración es la biosíntesis y oxidación del ácido glicólico (2) En la vía del ácido glicólico, la absorción de oxígeno se produce en los cloroplastos y los peroxisomas, y la liberación de CO2 se produce en las mitocondrias. Es decir, la vía del ácido glicólico se completa mediante las actividades coordinadas de tres orgánulos: cloroplastos, peroxisomas y mitocondrias. (3) La vía del ácido glicólico es cíclica, por lo que también se denomina ciclo C2.
vías bioquímicas
significado
1. Recuperación de carbono: 3/4 del carbono en el ácido glicólico se pueden recuperar a través del anillo de oxidación de carbono C2 (2 etanol convierte 1 PGA, liberando 1CO2).
2. Mantener el funcionamiento del ciclo de reducción de carbono fotosintético C3 Cuando los estomas de las hojas están cerrados o la concentración externa de CO2 es baja, el CO2 liberado por la fotorrespiración puede ser reutilizado por la vía C3 para mantener el funcionamiento del ciclo de reducción de carbono fotosintético.
3. Evite que la luz intensa dañe el mecanismo fotosintético. Bajo una luz intensa, la fuerza de asimilación formada en la reacción de la luz excederá la necesidad de asimilación de CO2, aumentando así las proporciones de NADPH/NADP y ATP/ADP en el cloroplasto. Al mismo tiempo, los electrones de alta energía excitados por la luz se transferirán a 0,2 y el radical anión superóxido 0,2 formado tendrá un efecto perjudicial sobre la película fotosintética y el dispositivo fotosintético. Sin embargo, la fotorrespiración puede consumir la fuerza de asimilación y la alta energía. electrones, reduce la formación de 0,2, protegiendo así los cloroplastos, evita o reduce el daño de la luz fuerte al mecanismo fotosintético
4. Eliminación del ácido glicólico El ácido glicólico es tóxico para las células, mientras que la fotorrespiración puede eliminar el ácido glicólico y proteger las células de la toxicidad.