+ All Categories
Home > Documents > FOTOSINTEZA- PREZENTARE

FOTOSINTEZA- PREZENTARE

Date post: 25-Dec-2015
Category:
Upload: magda-coisin
View: 441 times
Download: 32 times
Share this document with a friend
Description:
prezentare Fotosinteza
30
ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR A. FOTOSINTEZA Fotosineza este procesul fiziologic prin care plantele verzi îşi sintetizează cu ajutorul luminii şi cu participarea pigmenţilor asimilatori, substanţele organice proprii, folosind ca materii prime o sursă anorganică de carbon (CO 2 sau ionii bicarbonat), apă şi săruri minerale. •Procesul este însoţit de o degajare de O 2 . •O parte din energia radiaţiilor solare absorbite de către pigmenţii asimilatori este înglobată sub formă de energie chimică în substanţele sintetizate. •Procesul necesită trei condiţii principale: prezenţa în celule a pigmenţilor asimilatori, existenţa în mediu a CO 2 , prezenţa luminii în mediu. •Spre deosebire de plantele verzi, bacteriile fotoautotrofe realizează procesul de fotosinteză fără producere de O 2 . Schema fotosintezei
Transcript
Page 1: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

A. FOTOSINTEZA

Fotosineza este procesul fiziologic prin care plantele verzi îşi sintetizează cu ajutorul luminii şi cu participarea pigmenţilor asimilatori, substanţele organice proprii, folosind ca materii prime o sursă anorganică de carbon (CO2 sau ionii bicarbonat), apă şi săruri minerale.

•Procesul este însoţit de o degajare de O2.

•O parte din energia radiaţiilor solare absorbite de către pigmenţii asimilatori este înglobată sub formă de energie chimică în substanţele sintetizate.

•Procesul necesită trei condiţii principale: prezenţa în celule a pigmenţilor asimilatori, existenţa în mediu a CO2 ,prezenţa luminii în mediu.

•Spre deosebire de plantele verzi, bacteriile fotoautotrofe realizează procesul de fotosinteză fără producere de O2.

Schema fotosintezei

Page 2: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELORFotosinteza şi chemosinteza sunt singurele procese în care plantele produc substanţe organice din substanţe minerale; în mod practic, fotosinteza este "singurul fenomen de producţie" din natură.

Fotosinteza asigură compoziţia constantă a aerului atmosferic. Cantităţi mari de CO2 produs prin:

•respiraţia vieţuitoarelor •arderi ar deveni otrăvitor pentru organisme. •fenomene vulcanice

Cantitatea de O2 ar scădea datorită consumului său în: •respiraţia vieţuitoarelor •diferite procese de oxidare.

Fotosinteza este singurul fenomen din natură care produce O2.Plantele înglobează în fotosinteză în substanţele organice produse o parte din

energia razelor solare, fixând-o sub formă de energie chimică potenţială.Fotosinteza este singurul fenomen prin care planeta noastră fixează energia

solară, fiind prin aceasta un fenomen cosmic.Fotosinteza determină direct producţia agricolă, silvică şi indirect pe cea

zootehnică, având deci o deosebită importanţă practică.Fotosinteza are loc în celulele organelor verzi expuse la lumină, celule ce conţin

un complex de pigmenţi asimilatori, localizaţi în cloroplaste.

Fotosinteza – schimburile de gaze cu atmosfera

Page 3: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

•La algele unicelulare - fotosinteza este îndeplinită de însăşi celulele, ce reprezintă indivizii.•La algele cu tal masiv – (Laminaria) – apare o specializare: numai primele 6-8 straturi de celule de la suprafaţa talului formează un înveliş asimilator, cu feoplastevoluminoase, ovoidale.•La plantele superioare activitatea fotosintetică este îndeplinită predominant de către frunze - limbul prezintă adaptări ce favorizează desfăşurarea procesului:

•forma turtită a limbului oferă o suprafaţă mare de contact cu mediul înconjurător;•poziţia frunzelor favorizează, prin aşezarea, în general orizontală a limbului, absorbţia luminii necesară în fotosinteză;•structura anatomică a frunzelor evidenţiază la nivelul epidermei prezenţa aparatului stomatic, prin care are loc difuziunea CO2 din aerul înconjurător, în mezofil.

•Difuziunea gazelor în mezofil este favorizată de:

•spaţiile intercelulare între celulele cilindrice ale ţesutului palisadic;•spaţiile intercelulare între celulele ţesutului lacunos.

Page 4: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

CO2 ostiolele stomatelor spaţiile intercelulare celulele din mezofil +

+ H2O (vase de lemn din nervurile frunzei) difuziune cloroplaste.

Oxigenul - cloroplaste (dizolvat) suprafaţa celulelor formă gazoasă

spaţiile intercelulare din mezofil ostiolele stomatelor atmosferă.

Substanţele organice celulă, celulă, celulă.... vasele liberiene (nervuri) organele plantelor (sursa de hrană).

Nervaţiunea frunzelor asigură:•transportul substanţelor organice produse în fotosinteză;•aportul apei (materie primă în fotosinteză);•transportul substanţelor minerale necesare în sinteza substanţelor organice.

Structura frunzei – schemă (d. http//)

Page 5: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

Fotosinteza poate fi îndeplinită de:•limbul frunzelor, •celelalte părţi ale frunzelor: stipele, peţiol, teacă, •alte organe:

•tulpini tinere nesuberificate, •părţi ale învelişurilor florale (bractee şi sepale), •fructe verzi în curs de creştere; •tulpinile mai vârstnice, sub stratul subţire de suber (verzi), •rădăcinile aeriene ale plantelor epifite, sub stratul de velamen, când acesta devine transparent (îmbibat cu apă).

Procesul fotosintezei are loc la toate plantele fotoautotrofe, în organite speciale din celulele mezofilul frunzei, cloroplaste, descoperite de HUGO von MOHL (1837).

Numărul cloroplasatelor : câteva zeci - câteva sute în fiecare celulă, (funcţie de condiţiile de mediu şi de tipul de ţesut).

Ex: la aceeaşi plantă: •în frunzele expuse la lumină puternică mai multe cloroplaste (în ţesutul palisadic);•în frunzele expuse la lumina difuză mai puţine cloroplaste.

Page 6: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELORSuprafaţa totală a cloroplastelor în plantă este foarte mare

Ex:•la o frunză de fag de 20 de ori > suprafaţa frunzei, •la un arbore de 100 de ani suprafaţa tuturor cloroplastelor aproximativ 20.000 m2 (2 hectare).

Cloroplastele:•Se găsesc într-o continuă mişcare. •În funcţie de intensitatea luminii se deplasează în hialoplasmă:

•prin cicloză continuă pasivă;•prin cicloză activă amoeboidală.

•La plantele superioare supuse unei iluminări puternice se orienteză spre sursa de lumină, astfel încât să se ferească de:

•supraîncălzire, •fotooxidare.

Cloroplaste la Arabidopsis thaliana

Poziţionarea cloroplastelor în celula vegetală (schemă)

Page 7: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

Celulele asimilatoare conţin un ansamblu de pigmenţi, care intervin în procesul de fotosinteză pigmenţi asimilatori:

•pigmenţi clorofilieni importanţă deosebită în fotosinteză; •pigmenţi carotenoizi însoţesc pigmenţii clorofilieni în celulele asimilatoare ale tuturor plantelor şi îi protejează împotriva efectului distructiv al UV;•pigmenţi ficobilini (ficoeritrina, ficocianina) însoţesc pigmenţii clorofilieni la algele albastre-verzi şi la algele roşii, cu rol în captarea şi transmiterea enerigie lumnoase spre clorofile.

Pigmenţii clorofilieni :•clorofila a - în celulele asimilatoare ale tuturor platelor fotosintetizante;•clorofila b - la plantele superioare şi la algele verzi; •clorofila c - caracteristică pentru diatomee şi algele brune;•clorofila d - semnalată la unele alge roşii; •clorofila e - prezentă la algele galben – aurii.

La bacteriile autotrofe fotosintetizante:•bacterioviridina - la bacteriile verzi; •bacterioclorofila a - la bacteriile purpurii şi verzi; •bacterioclorofila b - într-o tulpină a genului Rhodopseudomonas (bacterie purpurie).

Tipuri de pigmenţi asimilatori (d. http//...)

Page 8: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

Caracteristica esenCaracteristica esenţţială a clorofilelorială a clorofilelor: prezenta unui nucleu tetrapirolic, cu un atom de magneziu în centru, legat de atomii de azot ai celor patru nuclei pirolici, prin două valenţe chimice şi prin două legături fizice.Rolul pRolul pigmenigmenţţiilorlor asimilatoriasimilatori: de a absorbi, conform cu particularităţile lor de absorbţie, radiaţiile de lumină a căror energie este utilizată la sinteza substanţelor organice, în cursul procesului de fotosinteză.CClorofila alorofila a:•este acceptorul final al energiei radiaţiilor absorbite de ceilalţi pigmenţi, •este capabilă să absoarbă, ea însăşi, anumite radiaţii ale spectrului solar.

Molecula de clorofilă (d. http//)

Schema nucleului clorofilian

Molecula de clorofilă (d. http//)

Page 9: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

ÎÎn consecinn consecinţţăă:: îîn ansamblul reacn ansamblul reacţţiilor iilor fotosintetice:fotosintetice:

au loc procese de au loc procese de oxidoreducereoxidoreducere: : moleculele de moleculele de clorofila aclorofila a transferă electroni transferă electroni unei substanunei substanţţe e (care(care se reducese reduce) ) şşi primesc ali primesc alţţi electroni de la substani electroni de la substanţţă ce se ă ce se oxideazăoxidează. .

Prin transferul electronului cu potenPrin transferul electronului cu potenţţial energetic ridicat oxidantului ial energetic ridicat oxidantului clorofilei aclorofilei a, are , are loc transformarea energiei luminii absorbite loc transformarea energiei luminii absorbite îîn energie chimicăn energie chimică, deci , deci reacreacţţia ia fotochimică a fotosintezeifotochimică a fotosintezei..

În fotosinteză moleculele de clorofila aclorofila a, (excitată) revine la starea fundamentală, eliminând un electron, cu un potenţial energetic ridicat şi acceptând un alt electron, cu un potenţial energetic normal.

Page 10: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELORÎn frunzele bătrâne sau în condiţii nefavorabile de viaţă

(secetă, exces de umiditate, insolaţie puternică, exces de substanţe toxice, temperaturi scăzute) are loc:•degradarea peristromei cloroplastului, •dezorganizarea stromei, granelor,•descompunerea moleculelor de clorofilă, •dispariţia culorii verzi.

Se formeză:•feofitina – pigment brun, •pigmenţii carotenoizi - mai rezistenţi la degradare •pigmenţii antocianici

ca urmare

apar coloraţii specifice frunzelor în perioada de toamnă, cu nuanţe de galben, portocaliu, brun roşietic şi albăstrui, (funcţie de raportul dintre aceste componente).

Secţiune printr-o frunză: 1 – clorofile; 2 – pigm. carotenoidici; 3 – pigm. antocianici (d. http//)

Page 11: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELORMecanismul fotosintezeiMecanismul fotosintezei

FAZA I-a, luminoasă, reacţia de lumină, faza HILL:

•un ansamblu de reacţii în care esenţială este reacţia fotochimică;•pe baza ei se realizează transformarea energiei luminoase în energie chimică;•energia chimică este înmagazinată în substanţele organice nou produse;••pprocesrocesul ul se desfăse desfăşşoară oară îîn granele cloroplastelor n granele cloroplastelor şşi i îîn n prezenprezenţţa pigmena pigmenţţilor asimilatoriilor asimilatori;•necesită în mod obligatoriu prezenţa luminii •se grupează în trei etape distinctetrei etape distincte:

Mecanismul fotosintezei (d. http//)

transformarea energiei luminoase în energie chimică, cu subetapele:▪ fosforilare ADP în ATP (ciclică şi acicilă), ▪ fotoliza apei cu fixarea de H+ în NADPH (redus) şi eliminarea O2

pătrunderea CO2 în cloroplaste, care implică:▪captarea CO2 în cloroplastele celulelor asimilatoare;

absorbţia energiei luminoase, care necesită:▪ stimularea clorofilei pentru fixarea energiei luminoase;

Page 12: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

Pătrunderea COPătrunderea CO22 îîn cloroplasten cloroplaste

Schema circulaţiei gazelor şi apei la nivelul frunzei pe parcursul procesului de fotosinteză (d. http//)

Necesită:

• deschiderea fotoactivă a stomatelor pe parcursul zilei;

• prezenţa apei în pereţii celulelor fotoasimilatoare.

Traversarea pereţilor: sub formele ionice HCO3

- şi CO3-

Noaptea stomatele se închid prin reacţie fiziologic-fotoactivă.

Secetă:

• stomatele sunt închise prin reacţie hidroactivă; blocarea fotosintezei;

• pereţii celulelor din mezofilul frunzei sunt uscaţi lipsa asimilatelor nou sintetizate;

stagnarea creşterii plantelor.

Page 13: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

Antena de pigmenţi fotoasimilatori şi centrul de reacţie – schmeă (d.

http//)

AbsorbAbsorbţţia energiei luminoaseia energiei luminoase•Constă din captarea luminii de către pigmenţii asimilatori sub formă de fotoni. •Intensitatea sa este direct proporţională cu numărul de fotoni absorbiţi.

Necesarul de lumină se exprimă prin numărul de cuante luminoase / moleculă.

clorofila aa 700 + pigm. accesorii = S.F. I

a 680 + cl. b + pig. carot. +pig. ficobilini = S.F. II

Fiecare S.F. posedă câte un centru de reacţie ce funcţionează ca o pompă de electroni, în care moleculele de clorofilă a:

• ajunse în stare de excitaţie emit electroni de înaltă energie;

• acceptă electroni cu potenţial energetic normal revin la starea fundamentală.

Page 14: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

Moleculele de clorofilă a şi celelalte molecule de pigmenţi asimilatori antene:

• captează radiaţiile de lumină;

• transferă energia acestor radiaţii moleculelor din centrii de reacţie.

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

Page 15: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

Captarea energiei luminoase:clorofila a680 din SF II are rolul principal:

acţionează ca sensibilizator optic şi captează cuantele de lumină (fotonili roşii şi albaştri);

energia luminoasă fixată de clorofila a680 este transferată pe moleculele de clorofilă a700 într-un timp foarte scurt (10-8 - 10-9secunde).

Transferul de energie este posibil numai când distanţa între moleculele de clorofilă este sub 50 -100 Å, condiţie realizată în cuantozomi, unităţile elementare funcţionale ale cloroplastelor.

Aproximativ 200 molecule de clorofila a680 formează un fasciculcu funcţie de lentilă: captează fotonii şi îi concentrează într-un punct focal (pe molecula de clorofilă a700 cu rol de depozit primar al energiei depozit primar al energiei luminoaseluminoase).

Pigmenţii din SF II participă indirect: •captează o cantitate redusă de fotoni, pe care îi transferă pe clorofila a680 prin inducţie molecularăsau prin fenomene de rezonanţă.

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

Captarea energie luminoase (d.http//…)

Page 16: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

►Cuprinde trei subetape:

▪ fotofosforilarea aciclică;

▪ fotofosforilarea ciclică;

▪ fotoliza apei.

Transformarea energiei luminoase Transformarea energiei luminoase îîn energie chimicăn energie chimică

►Se realizează în membrana tilacoidală:

• Energia luminoassă excită moleculele de clorofilă.

• Energia de excitaţie trece de la o moleculă de colorofilă la alta spre centrul de reacţie.

• Excitarea specifică a unei molecule de clorofilă induce pierderea unui electron.

• Electronii trec printr-un lanţ de transportori la NADP+, rezultând NADPH.• Energia generată de transferul electronilor este folosită pentru a crea un gradient electrochimic prin membrana tilacoidală; acesta conduce la sinteza ATP din ADP si fosfor anorganic.

•NADPH şi ATP furnizează puterea reducătoareputerea reducătoare şi energiaenergia pentru reacţiile Ciclului Calvin, care permit sinteza triozelor fosforilate și, prin urmare, a zaharozei.

Transformarea energiei luminoase în energie chimică în procesul de fotosinteză – schemă (d. http//....)

Page 17: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

Schema în Z a fotosintezei (schemă - faza de lumină) (d. http//.....)

Page 18: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

Schema în Z a fotosintezei (schemă – faza de lumină) (d. http//.....)

Page 19: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

Schema în Z a fotosintezei (schemă – faza de lumină) (d. http//.....)

Page 20: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

Fluxul de electroni în procesul de fotosinteză (d http//)

La plantele superioare:

2 fotosisteme, II şi I, legate în serie, care funcţionează ca o pompă de electroni.

●În sistemului fotochimic II, reducerea moleculelor de clorofilă a din centrul de reacţie se face prin intermediul unei substanţe necunoscute care conţine Mn şi care ia electroni de la moleculele de apă ce participă ca materie primă în fotosinteză, transformndu-se în protoni de hidrogen şi în oxigen.

●În sistemului fotochimic I rolul de reducător al moleculelor de clorofilă a din centrul de reacţie este îndeplinit de citocromul f, iar cel de oxidant de către ferredoxină - o proteină ce conţine fier.

Page 21: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

FAZA a II-a, de întuneric, faza BLACKMANN (faza termo-chimică, enzimatică):un ansamblu de reacţii independente de lumină, dar dependente de temperatură••intervin anumite enzime localizate intervin anumite enzime localizate îîn stroma nepigmentată a cloroplastelorn stroma nepigmentată a cloroplastelor.

Ciclul Calvin

Aceste reacţii permit:

• faza de fixarea a CO2 pe o substanţă acceptoare;

• faza de reducere (sinteza substanţelor ce conţin carbonul preluat din CO2 absorbit).

• faza de regenerare a acceptorului;

Page 22: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

Se sintetizează substanţe organice primare(trioze fosforilate), care polimerizează în substanţe organice complexe (glucide, lipide, proteine, acizi nucleici, pigmenţi).

Reacţiile sunt grupate în aşa–numitul cicluCALVIN–BENSON-BASSMAN (Ciclul C3), cu o durată de aproximativ 5 secunde

Ciclul Calvin

Ciclu C4Ciclu C.A.M.

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

Page 23: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

Factorii de mediu care influenFactorii de mediu care influenţţează procesul de fotosinteează procesul de fotosintezzăă

Fotosinteza este influenţată de un număr mare de factori externi, dintre care unii au o acţiune permanent sau periodic limitativă asupra procesului, precum şi de unii factori interni, care oglindesc particularităţile de specie sau starea fiziologică a organismului la momentul dat.

Factorii externiFactorii externi

LuminaLumina

TemperaturTemperaturaa

Cantitatea de O2Cantitatea de O2

Cantitatea de CO2Cantitatea de CO2

Cantitatea de apCantitatea de apăă din mediudin mediu

intensitateintensitate

lungimea de undăvaloare minimă

valoare maximăvaloare optimă

Plante heliofilePlante heliofilePlante sciafilePlante sciafile

repartiţia algelor pe adâncime în apă.

garnitura de pigm. asimilatori

21%21%

0,03 0,03 –– 0,04%0,04%

Page 24: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

Factorii interniFactorii interni

►►Gradul de hidratare al ţesuturilor asimilatoare

►►Cantitatea de asimilate

►►Cantitatea de pigmențI asimilatori

Page 25: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELORDesfăDesfășșurarea fotosintezei pe parcursul a 24 de ore urarea fotosintezei pe parcursul a 24 de ore

►Mersul procesului de fotosinteză în timpul zilei depinde nu numai de condiţiile mediului extern, dar şi de particularităţile biologice ale plantelor şi de natura lor de reacţie la condiţii externe.

► Interdependenţa între factorii externi şi interni determină, în cele din urmă şi caracterul fotosintezeicaracterul fotosintezei. Modificările factorilor externi au un caracter ritmic. Această ritmicitate a lor în timpul zilei se răsfrânge şi asupra procesului de fotosinteză.

► Mersul diurn al fotosintezei Mersul diurn al fotosintezei corespunde, de regulă, modificării complexului de factori modificării complexului de factori externiexterni care se acumulează în timpul zilei. Dacă unul din factorii externi atinge valoarea minimăvaloarea minimă, intensitatea procesului scade considerabil.

ExempluExemplu: insuficienţa apei în timpul zilei provoacă o scădere vădită a intensităţii fotosintezei. În cazul deficitului restant de apă în ţesuturile de asimilaţie, fotosintezafotosintezascade în aşa măsură încât ea nu este în stare să compenseze substanţa organică cheltuită în respirarespiraţţieie.

►►Mersul fotosintezei este determinat nu numai de unul din factoriMersul fotosintezei este determinat nu numai de unul din factori, intern , intern şşi extern, ci i extern, ci şşi i de acde acţţiunea lor asociatăiunea lor asociată, curba obţinută fiind o rezultantă a acestora curba fotosintezei în decursul zilei nu decurge atât de simetric pe cât ar rezulta din variaţia diurnă a intensităţii luminii, de exemplu.

Page 26: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR►Curbe unimodale: Curbe unimodale: ▪apar când fotosinteza variază în mod constant paralel cu intensitatea luminii; ▪se înregistrează în zilele scurte de primăvară, în zilele calde şi senine de la începutul verii şi în zilele din timpul toamnei; ▪fotosinteza creşte în intensitate începând cu primele ore ale dimineţii, datorită creşterii intensităţii luminoase, a ridicării temperaturii şi a deschiderii stomatelor prin reacţie fotoactivă.;

***Plantele din regiunile polare: ***Plantele din regiunile polare: prezintă o particularitate prezintă o particularitate îîn mersul diurn al intensităn mersul diurn al intensităţţii fotosintezei ii fotosintezei îîn n perioada perioada nopnopţţilor albeilor albe: : ▪▪fotosinteza are loc fotosinteza are loc şşi i îîn intervalul de timp corespunzător n intervalul de timp corespunzător nopnopţţiiii ( (lumina este suficient de intensă pentru realizarea lumina este suficient de intensă pentru realizarea procesului);procesului);▪▪procesul creprocesul creşşte te îîn intensitate n intensitate îîn orele de diminean orele de dimineaţţă ă (valorile maxime (valorile maxime îînspre nspre orele 12orele 12), ), scade treptat către seară scade treptat către seară șși se i se menmențține , ine , îîn cursul orelor corespunzătoare nopn cursul orelor corespunzătoare nopţţii, la valori minime.ii, la valori minime.

►Curbe de saturaCurbe de saturaţţie: ie: ▪apar când fotosinteza se menţine la o intensitate relativ constantă după creşterea înregistrată în primele ore ale dimineţii, până către seară. ▪caracteriszează plantele sciafile şi plantele acvatice submerse (fotosinteza se intensifică repede în primele ore ale dimineţii, se situează apoi pe un platou, cu mici variaţii, aproximativ la acelaşi nivel de intensitate, scade apoi treptat după orele 17, către seară.

▪fotosinteza se intensifică până spre orele 9-10, se menţine la un plafon ridicat în timpul amiezii, după care urmează o scădere treptată spre seară şi încetează în cursul nopţi►Curbe bimodale:Curbe bimodale:♦apar când fotosinteza prezintă o depresiune la orele amiezii, urmată, de obicei, de un al doilea maxim, care are o amplitudine mai mică;♦uneori depresiunea intensităţii fotosintezei poate ajunge la valori negative (frunzele elimină CO2 la lumină;♦depresiunea dintre cele două maxime ale fotosintezei este situată aproximativ în jurul orei la care intensitatea luminii şi cea a temperaturii au valori maxime.

Page 27: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

DesfăDesfășșurarea fotosintezei pe parcursul perioadei de vegetaurarea fotosintezei pe parcursul perioadei de vegetaţţieie

Pe parcursul perioadei de vegetaperioadei de vegetaţţie ie fotosinteza are un mers variabilmers variabil, funcţie de complexul factorilor naturali ce caracterizează diferitele anotimpuri şi de modificarea factorilor interni în cursul perioadei anuale.

●●plantele anuale plantele anuale din regiunile temperate

●●plantele perene cu frunze căzătoare plantele perene cu frunze căzătoare din regiunile temperate

●●plantele perene cu frunze sempervirenteplantele perene cu frunze sempervirente din regiunile temperate

●●plantele bienale cu frunze persistenteplantele bienale cu frunze persistenteși

●●plantele lemnoase sempervirenteplantele lemnoase sempervirente

iarna din regiunile temperate

Page 28: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

FotorespiraFotorespirațțiaia

o ironie a procesului de evoluţie a plantelor, deoarece constituie un proces de neadaptare;

o adaptare la desfăşurarea fotosintezei în condiţiile unei atmosfere bogate în dioxid de carbon şi sărace în oxigen.

Fotosinteza şi fotorespiraţia sunt două procese contrare, derulate concomitent:

Fotosinteza sintetizează compuşi organici.

Fotorespiraţia biodegradează compușii nou sintetizați, fără producere de energie.

Reprezintă:

Page 29: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELOR

●Pe parcursul fotorespirafotorespirațțieiiei din două două molecule de acid glicolic molecule de acid glicolic care intră în reacție rezultă:••o moeculă de dioxid de carbono moeculă de dioxid de carbon;;••o moleculă do moleculă de amoniac;e amoniac;••o moleculă de acid glicerico moleculă de acid gliceric..

●FotorespiraFotorespiraţţiaia se manifestă la speciile cu tip fotosintetic C3, (majoritatea plantelor din zonele cu climat temperat), la care procesul reprezintă, în medie, 25-50% din fotosinteza netă.

●Intensitatea procesului de fotorespiraIntensitatea procesului de fotorespiraţţieie•creşte proporțional cu temperatura; •este stimulată (până la 100%) şi de creşterea concentraţiei de O2 din atmosferă.

Schema fotorespirației la plante (d. http//….)

Page 30: FOTOSINTEZA- PREZENTARE

ASIMILAŢIA CU CARBON A PLANTELORB. CHEMOSINTEZA (CHIMIOSINTEZA)

♦Este procesul de hrănire realizat de organisme lipsite de pigmenţi asimilatori, dar capabile să se hrănească autotrof.♦Pentru sinteza de substanțe organice proprii acestea utilizează surse anorganice de carbon.♦Sursa de energie pe care o folosesc aceste organisme pentru sinteza primară de compuşi organici ai carbonului provine din oxidarea unor substanţe din mediu (este de natură chimică).

Organismele chemosintetizante: Organismele chemosintetizante:

●sunt reprezentate exclusiv prin anumite grupe de bacterii;

●se clasifică după natura substanţelor pe care le oxidează pentru a-şi procura energia necesară sintezei substanţelor organice proprii (bacterii sulfuroase, nitrificatoare, metanogene, feruginoase, hidrogenbacterii);

●organismele chemosinteizante pot trăi atât în condiţii de aerobioză, cât şi de anaerobioză.


Recommended