Fotosintēze un šūnu elpošana

1. SAUSIŅA 3.D.: 113-129.lpp.
POROZOVA 1.D.: 53-63. lpp.

2. Literatūra
Līga Sausiņa. Bioloģija vidusskolai 3.
daļa. Organismu mijiedarbība ar vidi.
113-129. lpp.
Dz. Porozova u.c. Bioloģija vidusskolai.
1. daļa (brūnā grāmata)
53-63. lpp.

4. Fotosintēze
1771. gads
Dž. Pristlija
eksperiments

5. Fotosintēze
Fotosintēze - gaismas enerģijas
transformācija organisko vielu ķīmiskajā
enerģijā, izmantojot oglekļa dioksīdu un
ūdeni.
Fotosintēze raksturīga zaļajiem augiem un
fotosintezējošām baktērijām.

6. Hloroplasts
Vaskulārajos augos fotosintēze notiek hloroplastos, kuros ir hlorofils.

7. Fotosintēzes norises vieta
 Fotosintēze noris augu zaļajā daļā šūnu hloroplastos.
Hloroplasti sastāv no
šķidras stromas un
ar membrānu klātām granām, ko veido tilakoīdu
kaudzītes.
Fotosintēzē izšķir
gaismas reakcijas, kuras notiek tilakoīdos, un
tumsas reakcijas, kuras notiek stromā.

9. Redzamā gaisma – elektromagnētiskais starojums

10. Fotosintēzes pigmenti
Hlorofils
Acer campestre–
lauku kļava
Hepatica maxima –
lielā vizbulīte
Attēli no: http://www.uni-graz.at/~oberma/baum-dias/acer-campestre-3.jpg, http://www.skalnicky.cz/jpeg/Hepatica%20maxima%20fotoJ%20Peters.jpg,
http://ftp.funet.fi/pub/sci/bio/life/plants/magnoliophyta/magnoliophytina/magnoliopsida/urticaceae/urtica/dioica-2.jpg
Urtica dioica –
lielā nātre

11. Fotosintēzes pigmenti
Karotinoīdi
Acer saccharum–
cukura kļava rudenī
Daucus carota–
parastais
burkāns
Acer palmatum –
Japānas kļava rudenī
Foto no: http://www.andrews.edu/~rjo/Photographs/Fall%20sugar%20maple%20leaves.JPG, http://www.photoseek.com/wa1usa.html
http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/schaugarten/DaucuscarotaL/BDaucuscarotaL2.jpg

13. Hloroplasti
(1-500 hloroplastu vaskulāro augu lapu šūnā)
1 hloroplastā:
40 – 50 granas;
1 granā:
50 – 60 tilakoīdu

15. Fotosintēzes gaismas reakcijas
Gaismas fāze notiek hloroplastu tilakoīdu membrānās.
Hlorofils absorbē saules enerģiju un tāpēc
molekulās esošie elektroni e- tiek aktivēti.
Tas izraisa daudzpakāpju reakcijas, kuru rezultātā
veidojas:
1. Molekulārais skābeklis O2 - tiek izmantots pašu
augu elpošanas procesā vai izdalās atmosfērā.
2. Ūdeņraža joni H+ - tiek izmantoti ATP sintēzē.
3. NADP, H+ un ATP – tiek izmantoti tumsas fāzē.

16. Fotosistēmas darbības
shēma
Foto no: http://www.botany.uwc.ac.za/ecotree/photosynthesis/images/photosystemmove1.gif

17. Fotosintēzes gaismas
reakcijas

18. ATP
NADPH
Fotoķīmiskās
reakcijas
(CH2O)
Bioķīmiskās
reakcijas
O2
2H2O CO2
hγ
Fotosintēze
Fotosintēzes gaismas un tumsas reakcijas
Tilakoīdos Stromā

19. Fotosintēzes tumsas reakcijas

22. Fotosintēzes tumsas reakcijas
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. Glikozi var
izmantot cietes sintēzei vai transportēt uz citām
šūnas daļām.
Tumsas fāzi izpētījis zinātnieks M. Kalvins, tāpēc tā ir
nosaukta par Kalvina ciklu.

23. Lapa kā fotosintēzes orgāns
Attēls no: http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/C4leaf.gif

24. Fotosintēzes bioloģiskā nozīme
Gaismas enerģijas transformācija ķīmisko
saišu enerģijā (1-2% Saules enerģijas)
Sintezējas organiskas vielas (~ 2 × 1011 t gadā)
Atjauno skābekļa daudzumu uz Zemes
Novērš CO2 uzkrāšanos atmosfērā
Novērš piesārņojumu un spēj regulēt
klimatu uz Zemes

25. Enerģētiskā vielmaiņa jeb
disimilācija

26. Enerģētiskā vielmaiņa jeb
disimilācija
Šūnas enerģētiskās vielmaiņas laikā oksidējas
organiskās vielas un tiek uzkrāta enerģija ATP veidā.
ATP enerģiju visi organismi izmanto dažādu dzīvības
procesu realizēšanai.
Vairumam šūnu galvenā izejviela enerģētiskajai
vielmaiņai ir glikoze. Ja glikozes rezerves ir izsmeltas,
tiek noārdīti tauki, bet, ja pietrūkst arī to, tad noārdās
olbaltumvielas.

27. Enerģētiskā vielmaiņa jeb
disimilācija
1) Sagatavošanās posms
lielmolekulāri savienojumi (polisaharīdi, tauki,
olbaltumvielas) tiek noārdīti līdz mazmolekulāriem
savienojumiem (glikozei, taukskābēm, aminoskābēm).

28. Enerģētiskā vielmaiņa jeb
disimilācija
2) Anaerobais posms - glikolīze
GLIKOZE  2 PIROVĪNOGSKĀBES + 2 ATP
no vienas glikozes molekulas veidojas divas
pirovīnogskābes (C3H4O3) molekulas un divas ATP
molekulas.
No pirovīnogskābes savukārt veidojas vai nu pienskābe, vai etanols.
Pienskābe veidojas, piemēram, cilvēka un dzīvnieku muskuļšūnās
intensīvas fiziskās slodzes laikā, ja nepietiek skābekļa, bet etanols –
anaerobos apstākļos raugos (rūgšana). Glikolīze notiek citoplazmā.

29. Enerģētiskā vielmaiņa jeb
disimilācija
3) Šūnas elpošanas jeb aerobais posms (Krebsa cikls)
enzīmi
2 PIROVĪNOGSKĀBES + O2  CO2 + H20 + 36 ATP
Šajā posmā no divām pirovīnogskābes molekulām veidojas 36 ATP
molekulas, bet pārējā enerģija izdalās siltuma veidā.

30. Enerģētiskā vielmaiņa jeb
disimilācija
Summārais iekššūnu elpošanas anaerobā posma un aerobā posma
vienādojums:
Lietderības koeficients ir mazāks par pusi, 55% enerģijas izstarojas
siltuma veidā.

31. Enerģētiskā vielmaiņa jeb
disimilācija

32. Materiāli papildus mācībām
SAUSIŅA 3.D.: 113-129.lpp.
POROZOVA 1.D.: 53-63. lpp.
http://www.dzm.lu.lv/bio/IT/B_11/default.aspx@tabid=http://www.uzdevumi.lv/vs/biologija-11-klasei/
Informācija krievu valodā:
http://shkola.lv/index.php?mode=lsntheme&themeid=107