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.