4. Bet, kas ir gaisma?
Gaisma ir elektomagnētisks vilnis, kas svārstās
noteiktā viļņa garumā,
Jo garāks ir vilnis, jo fotonu enerģija ir mazāka, jo
vilnis ir īsāks, jo enerģija ir lielāka
5.
6. BET, kā ietekmē īsie – gamma
stari un garie viļņi – radioviļņi?
Gamma stari ietekmē negatīvi, jo enerģija ir pārāk liela
un sašķel organiskās vielas vai pat izjauc atomus,
radioviļņi gandrīz neieetkmē, jo enerģija ir pārāk maza,
optimālā enerģija ir redzamā gaisma, kas ietekmē
fotosintēzi.
7. Kas ir fotons?
Ir gaismas plūsma, kas viļņveidīgi pārvietojas un
kam ir noteikta enerģija, taču miera masas nav.
8. Kā mēs spējam pasargāties no
elektromagnētiskajiem viļņiem ar
augstu enerģiju un īsu viļņa garumu,
piemēram, UV, rentgena stari un
gamma stari?
Skābeklis gaisā, zibens izlādes laikā veido ozonu O3,
kas apņem atmosfēru un aizsargā no UV, zemes
gravitācija un mēness gravitācija pasargā ZEMI no
rentgena un gamma stariem.
9. Kāpēc lapas ir zaļā krāsā?
Vai ķermenim vispār varbūt kāda
noteikta krāsa?
Lapas ir zaļas, jo lapas atstaro tikai tādu redzamās
gaismas spektru, kas izveido zaļu krāsu, piemēram, laiž
cauri vai atstaro zaļo krāsu. Pārējās krāsas tiek
absorbētas
10. Hlorofils a – zilganzaļš
Hlorofils b – dzeltenīgi zaļš
Karatenoīdi - oranžīgs
15. No kādas augu šūnās esošas
struktūras var novērot zaļo krāsu?
Hloroplasts, hlorofils
16. No kā sastāv hloroplasts?
Sastāv no dubultmembrānas;
No iekšējā šķidruma – stromas;
Tilakoīdiem, kas izveido granas un granas savā starpā
savieno lamellas
17. Tilakoīdos atrodas hlorofili
• Hlorofils a
• Hlorofils b
Hlorofils a – zilganzaļš
Hlorofils b – dzeltenīgi zaļš
Karotenoīdi - oranžīgs
25. Gaismas fāze
• Gaismas fāze notiek hloroplastu tilakoīdu membrānās.
• Tur esošais pigments hlorofils, absorbē saules enerģiju
un tāpēc molekulās esošie elektroni tiek aktivēti.
• Tas izraisa daudzpakāpju reakcijas, kuru rezultātā
veidojas:
– 1. Molekulārais skābeklis un ūdeņraža joni. Skābeklis tiek
izmantots pašu augu elpošanas procesā vai izdalās
atmosfērā.
– 2. Ūdeņraža joni tiek izmantoti ATP sintēzē.
– 3. NADP, H un ATP molekulas, kas tiek izmantotas tumsas
fāzē.
26. Tumsas fāze
• Tumsas fāze notiek hloroplastu stromā.
• Tās sauc par tumsas reakcijām, jo notiek gan
gaismā, gan arī tumsā.
• Šajā fāzē no ogļskābās gāzes enzīmi sintezē
glikozi, aminoskābes vai lipīdus.
• Tumsas fāzi izpētījis zinātnieks M. Kalvins,
tāpēc tā ir nosaukta par Kalvina ciklu.
29. Tas ir ļoti vispārīgi un apskatīsim
fotosintēzi arī mazliet no
sarežģītāka skata punkta!
30. Apskatīsim šādus jautājumus
• Kāds ir elektronu aktivācijas mehānisms, to ceļi?
• Kā var veidoties, ogļhidrāti, tauki un proteīni, kāda ir
kopīgā molekula?
• Kā veidojas ATP?
• Kā veidojas NADPH, kas tas vispār ir?
• Kā ūdens tiek sašķelts skābeklī?
• Kā no CO2 veidojas organiska molekula?
• Vai visi augi ir vienādi pēc fotosintēzes mehānisma?
• Vai karstuma mīļiem ir tāds pats mehānisms?
• Kurā vietā lapā veidojas fotosintēze?
33. Gaismas reakcija – Kelvina cikls (nosaucams arī
gaismas klātbūtnē no par tumsas reakciju, bet tas ir
ūdens veidojas skābeklis, aplami) – no oglekļa dioksīda,
veidojas arī ATP un ATP un NADPH veidojas
NADPH, kuri aiziet uz organisks savienojums
Kelvina ciklu (visbiežāk ogļhidrāts)
34. Fotosistēmas elementi
(elektronu plūsma)
1. Uzspīd gaisma – notiek fotonu
kustība
1. 2. Enerģija tiek nodota pa
hloroplastiem
Tilakoīda membrāna
2. 3. Kad enerģija sasniedz centrālo
4. hlorofila pāri kas ir hlorofils a
4. No hlorofila a izšaujas
elektrons un to uztver
3.
elektronu akceptors
35. Elektronu plūsmai ir divi veidi
• Cikliskā fotofosforilācija
• Necikliskā fotofosforilācija
37. • 1.Gaismas ietekmē FS II hloroplasti tiek aktivēti, tiek nodota
enerģija elektronu veidā
• 2. Kad enerģiju sasniedz centrālais hlorofils a tad elektrons
atbrīvojas un to uztver elektronu akceptors
3. Hloroplastu aktivācijas procesā no ūdens veidojas protoni un
skābeklis
4. Elektroni no elektronu akceptora kustas pa elektronu ķēdi pa
pārnēsātājiem un citohroma kompleksā veidojas ATP
5. FS I gaismas ietekmē aktivē hloroplastus ar enerģiju kā arī šeit
tiek izmantoti elektroni no FS II
6. Izveidojusies enerģija ierosina elektronu plūsmu no FS II uz
elektronu akceptoru kur elektroni tālāk virzas pa
pārnēsētājiem līdz NADP+ reduktāzei, kur veidojas NADPH
7. un 8. ATP un NADPH tiek izmantoti Kelvina ciklā jeb tumsas
reakcijā
38. Pirmā ir FS II, jo to atklāja pēdējo un FS I, jo atklāja pirmo
Gaismas
klātbūtnē
no ūdens
veidojas
skābeklis
Gaismas reakcijā izveidojušies ATP un NADPH ir nozīmīgi Kelvina ciklā
44. Kelvina cikls
(dēvēts arī par tumsas reakciju)
• Atklāšana – Melvins Kelvins, Nobela prēmija –
1961. gadā
45. Gliceraldehīda -3-fosfāta nozīme
• No šīs molekulas var
izveidoties visi galvenie
organiskie savienojumi
• Veidojas Kelvina cikla
RuBP reģenerācijas fāzē
46. • Kelvina cikls iedalās trīs posmos:
– Ogļskābās gāzes CO2 fiksēšana
– CO2 redukcija
– RuBP reģenerācija
47. CO2 fiksācija
• Kā jau ciklā CO2 saistās ar cikla pēdējo
savienojumu, šajā gadījumā tas ir
ribulozodifosfāts jeb RuBP jeb Rubisco (C6)
48. CO2 redukcija
• CO2 fiksējoties notiek redukcija un izveidojas
divas 3-fosfoglicerāta molekulas (C3)
• Tālāk šī molekula ATP klātbūtnē izveidojas par
1,3 difosfoglicerātu
• Tālāk 1,3 difosfoglicerāts NADPH klātbūtnē
izveidojas par gliceraldehīda-3-fosfātu
49. RuBP reģenerācija
• Kopumā izveidojas sešas Gliceraldehīda-3-
fosfāts : piecas tiek izmantotas lai atgrieztu 3
RuBP molekulas, kas iesāks nākamo ciklu,
• Bet viena Gliceraldehīda-3-fosfāta molekula
tiek izmantota organisko vielu izveidei (rodas,
piemēram, cukurs fotosintēzes summārajā
vienādojumā)
50.
51.
52. Kā augi uzņem CO2? Ar kuru
struktūru!
Ar atvārsnītēm
53. Ko dara augi, ja viņiem ir karsti?
Atver atvārsnītes un elpo!
54. Kas notiek, ja atvārsnītes ir vaļā?
Ūdens iztvaiko, skābeklis tiek uzņemts
(notiek fotoelpošana), ogļskābās gāzes
koncentrācija augos samazinās!
55. Bet, ja atvārsnītes ir vaļā un šūnās
ienāk vairāk skābekļa un mazāk ir
CO2, kā var notikt Kelvina cikls?
Ja O2
koncentrācija ir
augsta, tad tas
saistās ar RuBP
un nekas
nenotiek, tāds kā
inhibitors
Augiem ir izveidojušies evolucionāri pielāgojumi!
56. Fotosintēzes tipi
• C3 augi • C4 augi • CAM augi
Vairums mūsu Silto zemju augu, Ļoti karstu sausu
reģiona augi piemēram, vietu augi.
kukurūsa, Piemēram, krasula
Klasiskā graudzāles un kaktusi, annanās
fotosintēze
Pirmais produkts
Pirmais ir ar četriem
produkts ir ar oglekļa atomiem -
trijiem oglekļa Oksalātacetāts
atomiem
57. CAM tipa augi
atvārsnītes atver
nakts laikā un
dienas laikā ir ciet,
tas ir pretēji
mehānismam
kāds ir augiem
