Листок, будова листка, фотосинтез, листопад
МІНІСТЕРСТВО
НАУКИ І ОСВІТИ УКРАЇНИ
ВІННИЦЬКИЙ
ДЕРЖАВНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. М. КОЦЮБИНСЬКОГО
На тему:
“Листок, будова листка, фотосинтез, листопад.”
виконала Крисько Леся
Викладач:. Кур′ята Володимир Григорович
Вінниця 2014
р
Зміст
Вступ
Зовнішня будова
Різноманітність морфології
Розміщення на пагоні
Гетерофілія
Метаморфози (видозміни) листка
Внутрішня будова
Функції
Фотосинтез
Типи фотосинтезу
Просторова локалізація
Світлова (світлозалежна) стадія
Фотохімічна суть процесу
Основні компоненти електронно-транспортного ланцюжка
Фотосистема IIf або b/f-комплекс
Фотосистема I
Циклічний і псевдоциклічний транспорт електрона
Темнова стадія
С3 - фотосинтез, цикл Кальвіна
С4 - фотосинтез, цикл Хетча-Слека-Карпілова
САМ фотосинтез
Аноксигенний фотосинтез
Значення фотосинтезу
Листопад
Список використаної літератури
Вступ
Листок
- вегетативний орган <#"791448.files/image001.jpg"> <#"791448.files/image002.jpg">
Простий листок липи Складний листок троянди
Як правило на листку добре помітні
жилочки, що являють собою провідні пучки, по яких листок отримує воду з
мінеральними речовинами, а синтезовані в листку органічні речовини, відводяться
до інших органів рослини. Жилки також виконують і опорну функцію для клітин листка.
Виділяють 4 основні типи жилкування
<#"791448.files/image003.jpg"> <#"791448.files/image004.gif"> <#"791448.files/image005.jpg">
Двостадійний фотосинтез («Z-схема»)
Хлорофіл
<#"791448.files/image006.jpg">
Світлозбиральний кластер фотосинтетичних пігментів
<#"791448.files/image007.gif">
У темновій стадії за участю АТФ і
НАДФН відбувається відновлення CO2 до глюкози. Хоча світло не
потрібне для здійснення даного процесу, воно бере участь у його регуляції.
С3 - фотосинтез, цикл
Кальвіна
Цикл Кальвіна
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B8%D0%BA%D0%BB_%D0%9A%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%B2%D1%96%D0%BD%D0%B0>,
або відновлювальний пентозо-фосфатний цикл <http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%92%D1%96%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BB%D1%8E%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D0%BF%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B7%D0%BE-%D1%84%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B0%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D1%86%D0%B8%D0%BA%D0%BB&action=edit&redlink=1>,
складається з трьох стадій:
§ Карбоксиляція
§ Відновлення
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%96%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F>
§ Регенерація
акцептора CO2
На першій стадії до рибулозо-1,5-бісфосфату <http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A0%D0%B8%D0%B1%D1%83%D0%BB%D0%BE%D0%B7%D0%BE-1,5-%D0%B1%D1%96%D1%81%D1%84%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B0%D1%82&action=edit&redlink=1>
приєднується CO2 під дією ферменту
рибулозобісфосфат-карбоксилаза/оксигенази <http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B8%D0%B1%D1%83%D0%BB%D0%BE%D0%B7%D0%BE%D0%B1%D1%96%D1%81%D1%84%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B0%D1%82%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%B1%D0%BE%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%BB%D0%B0%D0%B7%D0%B0>
(Rubisco <http://uk.wikipedia.org/wiki/Rubisco>). Цей білок складає основну
фракцію білків хлоропласту і, ймовірно, найбільш поширений фермент в природі. В
результаті утворюється проміжне нестійке з'єднання, що розпадається на дві
молекули 3-фосфогліцеринової кислоти
<http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=3-%D1%84%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%BE%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0&action=edit&redlink=1>
(ФГК). У другій стадії ФГК в два етапи відновлюється. Спочатку вона
фосфорилюєтся АТФ під дією фосфорогліцерокінази
<http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A4%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%B7%D0%B0&action=edit&redlink=1>,
потім НАДФН при дії тріозофосфатдегідрогенази <http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A2%D1%80%D0%B8%D0%BE%D0%B7%D0%BE%D1%84%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B0%D1%82%D0%B4%D0%B5%D0%B3%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B0%D0%B7%D0%B0&action=edit&redlink=1>,
її карбоксильна група окислюється до альдегідної і вона стає вуглеводом
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%83%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B4>
(ФГА). У третій стадії беруть участь 5 молекул ФГА, які через утворення 4-, 5-,
6- і 7-вуглецевих зв'язків об'єднуються в 3 5-вуглецевих рибулезо-1,5-біфосфати,
для чого необхідні 3 АТФ. Нарешті, дві ФГА необхідні для синтезу глюкози
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BB%D1%8E%D0%BA%D0%BE%D0%B7%D0%B0>.
Для утворення однієї молекули глюкози потрібно 6 обертів циклу, 6 CO2,
12 НАДФН і 18 АТФ.
С4 - фотосинтез, цикл
Хетча-Слека-Карпілова
При низькій концентрації розчиненого в стромі CO2 Rubisco
каталізує реакцію окислення рибулезо-1,5-біфосфату і його розпад на
3-фосфогліцеринову кислоту і фосфогліколеву кислоту, яка вимушено
використовується в процесі фотодихання
<http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F&action=edit&redlink=1>.
Для збільшення концентрації CO2 рослини С4 типу змінили
анатомію листка. Цикл Кальвіна у них локалізується в клітинах обкладання
провідного пучка, в клітинах мезофілу
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D1%84%D1%96%D0%BB>
ж під дією ФЕП-карбоксилази
<http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A4%D0%95%D0%9F-%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%B1%D0%BE%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%BB%D0%B0%D0%B7%D0%B0&action=edit&redlink=1>фосфоенолпіруват
<http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A4%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D0%BF%D1%96%D1%80%D1%83%D0%B2%D0%B0%D1%82&action=edit&redlink=1>
карбоксилуєтся з утворенням щавелеоцетової кислоти, яка перетворюється на малат
або аспартат і транспортується в клітини обкладання, де декарбоксилуєтся з
утворенням пірувату
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%96%D1%80%D1%83%D0%B2%D0%B0%D1%82>,
що повертається в кліини мезофіла.
С4 фотосинтез практично не супроводжується втратами
рибулезо-1,5-біфосфату з циклу Кальвіна, тому ефективніший. Проте він вимагає
не 18, а 30 АТФ на синтез 1 молекули глюкози. Це виправдовує себе в тропіках,
де жаркий клімат вимагає тримати продихи закритими, що перешкоджає надходженню
CO2 в листок, а також при рудеральній
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D1%83%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BB%D0%B8>
життєвій стратегії.
САМ фотосинтез
При CAM (Crassulaceae acid metabolism) фотосинтезі відбувається
розділення асиміляції CO2 і циклу Кальвіна не в просторі, як у С4,
а в часі. Вночі у вакуолях клітин по аналогічному описаному вище механізму при
відкритих продихах накопичується малат, вдень при закритих продихах йде цикл
Кальвіна. Цей механізм дозволяє максимально економити воду, проте поступається
в ефективності і С4, і С3. Він виправданий при
стрестолерантній
<http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A1%D1%82%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%B8&action=edit&redlink=1>
життєвій стратегії.
Аноксигенний фотосинтез
Аноксигенний фотосинтез властивий деяким бактеріям та археям
(наприклад, пурпурним
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%83%D1%80%D0%BF%D1%83%D1%80%D0%BD%D1%96_%D0%B1%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%96%D1%97>,
деяким зеленим бактеріям
<http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%97%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%96_%D0%B1%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%96%D1%97&action=edit&redlink=1>
та геліобактеріям <http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BB%D1%96%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%96%D1%97>
тощо). Ці організми не використовують води у якості відновника, тому кисень (O2)
не є побічним продуктом синтезу. Замість води використовуються як сірководень
(H2S) або йони двовалентного заліза
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BB%D1%96%D0%B7%D0%BE> (Fe++),
унаслідок чого на виході виникають елементарна сірка
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%96%D1%80%D0%BA%D0%B0> (S) і
тривалентні іони заліза (Fe+++), відповідно, або молекулярний водень
(H2). Наприклад, фотосинтез з використанням H2S у якості
відновника проходить такі стадії:
CO2 + 2 H2S →
(CH2O) + 2 S + H2O
Тут першим продуктом фотосинтезу
виступає фіктивна хімічна сполука CH2O.
Значення фотосинтезу
Фотосинтез є основним джерелом біологічної енергії, фотосинтезуючі
автотрофи використовують її для утворення органічних речовин з неорганічних,
гетеротрофи існують за рахунок енергії хімічних зв'язків, запасеної
автотрофами, вивільняючи її в процесах аеробного <http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%BD%D0%B5_%D0%B4%D0%B8%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F>
та анаеробного
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B0%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%BD%D0%B5_%D0%B4%D0%B8%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F>
дихання. Енергія, отримувана людством при спалюванні викопного палива (вугілля
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%83%D0%B3%D1%96%D0%BB%D0%BB%D1%8F>,
нафта <http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B0%D1%84%D1%82%D0%B0>,
природний газ <http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D0%B3%D0%B0%D0%B7>,
торф <http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D1%80%D1%84>), також є
запасеною в процесі фотосинтезу.
Фотосинтез є головним методом залучення неорганічного вуглецю в
біологічний цикл. Весь кисень атмосфери біогенного походження є побічним
продуктом фотосинтезу. Формування кисневої атмосфери повністю змінило стан
земної поверхні, зробило можливою появу дихання, а надалі, після утворення
озонового шару <http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%B9_%D1%88%D0%B0%D1%80>,
дозволило життю вийти на сушу.
фотосинтез листок жилкування циклічний
Листопад
Листопад - природне явище спадання листків
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%BA> у
рослин
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D1%81%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B8>.
Листки опадають масово в певні періоди або поступово протягом тривалого часу. В
основі листопаду здебільшого лежать вікові фізіологічні зміни в листках
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%96%D0%B7%D1%96%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%96%D1%8F_%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BB%D0%B8%D0%BD>.
Масовий листопад - корисне пристосування до переживання періодів з несприятливими
умовами існування. У рослин помірних зон
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BC%D1%96%D1%80%D0%BD%D0%B0_%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D0%B0>
листопад відбувається восени
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%81%D1%96%D0%BD%D1%8C>, а у більшості
рослин зон жаркого клімату - з настанням посушливого періоду. Перед листопадом
в листковій пластинці послаблюють асиміляція
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%81%D0%B8%D0%BC%D1%96%D0%BB%D1%8F%D1%86%D1%96%D1%8F_(%D0%B1%D1%96%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%96%D1%8F)>
і посилюється дисиміляція
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%81%D0%B8%D0%BC%D1%96%D0%BB%D1%8F%D1%86%D1%96%D1%8F>;
біля основи її утворюється віддільний шар з паренхімних клітин
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D1%96%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B8>,
які легко роз'єднуються. Місце прикріплення листка до пагона вкривається
захисним шаром корку
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BA>. Під
впливом ваги листка, атмосферних опадів <http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%96_%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D0%B4%D0%B8>
і поривів вітру
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%96%D1%82%D0%B5%D1%80>, зв'язаний
з листком судинно-волокнистий пучок розривається, і листок відпадає. Іноді у
відмираючих листків віддільний шар клітин не встигає утворитися, і вони
залишаються протягом тривалого часу на рослині. листопад викликаний штучно,
називається дефоліацією
<http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%94%D0%B5%D1%84%D0%BE%D0%BB%D1%96%D0%B0%D1%86%D1%96%D1%8F&action=edit&redlink=1>.
Список використаної літератури
1. А. О. Слюсарев, О. В. Самсонов, В. М. Мухін та ін.
«Біологія: навчальний посібник». Пер. з рос. та ред. В. О. Мотузного. 2-ге вид.
Київ: Вища школа, 1999.
2. Мусієнко М.
М. <http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D1%83%D1%81%D1%96%D1%94%D0%BD%D0%BA%D0%BE_%D0%9C%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B0_%D0%9C%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B0%D0%B9%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87>
Фотосинтез: навч. посібник для студ. вузів, що вивч. дисципліну «Фотосинтез» /
М. М. Мусієнко. - К. : Вища шк., 1995. - 247 с.:іл. -ISBN 5-11-004398-1
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B5%D1%86%D1%96%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0:%D0%94%D0%B6%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%B0_%D0%BA%D0%BD%D0%B8%D0%B3/5110043981>
. Фотосинтез//Науковотехничний
енциклопедичний словник <http://nte.org.ua/archives/5239>
. Холл Д., Рао
К. Фотосинтез: Пер. с англ. - М.: Мир, 1983.
. Физиология
растений / под ред. проф. Ермакова И. П. - М.: Академия, 2007
. Молекулярная
биология клетки / Альбертис Б., Брей Д. и др. В 3 тт. - М.: Мир, 1994
. Рубин А. Б.
Биофизика. В 2 тт. - М.: Изд. Московского университета и Наука, 2004.
. Біологічний
словник <http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%96%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%96%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D0%B8%D0%BA>
/ за ред. I. Г. Підоплічка
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%96%D0%B4%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D1%96%D1%87%D0%BA%D0%BE_%D0%86%D0%B2%D0%B0%D0%BD_%D0%93%D1%80%D0%B8%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87>.
- К.: Головна редакція УРЕ
<http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%A0%D0%95>, 1974. - Т. 3. - 552 с.