501 matches
-
difuzat prin stomate, CO2 pătrunde în camera substomatică și apoi în spațiile intercelulare. In spațiile intercelulare CO2 se dizolvă în apă cu care sunt imbibate membranele și pătrunde în citoplasmă și cloroplaste în formă dizolvată. Deci o primă condiție a fotosintezei este ca stomatele să fie deschise și apa să fie prezentă la nivel celular. De aceea în timpul nopții când stomatele sunt închise sau pe timp de secetă, fotosinteza încetează. III.8.1.2. Absorbția energiei luminoase. Prin absorbția energiei luminoase
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
în citoplasmă și cloroplaste în formă dizolvată. Deci o primă condiție a fotosintezei este ca stomatele să fie deschise și apa să fie prezentă la nivel celular. De aceea în timpul nopții când stomatele sunt închise sau pe timp de secetă, fotosinteza încetează. III.8.1.2. Absorbția energiei luminoase. Prin absorbția energiei luminoase, aceasta trece de la o moleculă de pigment la alta în 10-13s și ajunge la centrul de reacție în circa 10-11s. Excitarea unei specii de pigment (donorul D) din
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
reducere a substanței nicotinamida-adenin-dinucleotid-fosfat (NADP) formânduse NADPH, adică forma redusă a NADP. Fenomenul se realizează cu participarea apei. III.8.1.4. Fotoliza apei Fotoliza apei reprezintă un proces încă neînțeles. Mult timp s-a considerat că oxigenul degajat la fotosinteză provine din CO2. In anul 1930 van Niel emite ipoteza că oxigenul rezultă din descompunerea apei, proces numit fotoliză. In present este unanim acceptat că, la plantele verzi, alge și cianobacterii, reacția la lumină implică fotoliza apei, reacție care produce
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
de RMN cu C13 efectuate pe membrane tilacoidale au sugerat că o parte din moleculele de clorofilă se pot asocia și cu porțiunea lipidică a membranei sau se leagă la periferia proteinelor membranare. III.8.1.8. Schema Z a fotosintezei Mecanismul fazei de întuneric a fotosintezei este explicat schematic de schema Z a fotosintezei (Hill și Bendall) care cuprinde următoarele etape: • Lumina este absorbită de pigmenții antenă ai fotosistemelor PS II and PSI. • Energia absorbită este transferată centrului de reacție
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
membrane tilacoidale au sugerat că o parte din moleculele de clorofilă se pot asocia și cu porțiunea lipidică a membranei sau se leagă la periferia proteinelor membranare. III.8.1.8. Schema Z a fotosintezei Mecanismul fazei de întuneric a fotosintezei este explicat schematic de schema Z a fotosintezei (Hill și Bendall) care cuprinde următoarele etape: • Lumina este absorbită de pigmenții antenă ai fotosistemelor PS II and PSI. • Energia absorbită este transferată centrului de reacție P680 în fotosistemul II și centrului
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
moleculele de clorofilă se pot asocia și cu porțiunea lipidică a membranei sau se leagă la periferia proteinelor membranare. III.8.1.8. Schema Z a fotosintezei Mecanismul fazei de întuneric a fotosintezei este explicat schematic de schema Z a fotosintezei (Hill și Bendall) care cuprinde următoarele etape: • Lumina este absorbită de pigmenții antenă ai fotosistemelor PS II and PSI. • Energia absorbită este transferată centrului de reacție P680 în fotosistemul II și centrului P700 în fotosistemul I. • Prin activarea centrului P680
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
feredoxinei • Apoi ei pot reduce NADP+ la NADPH (Fig.III.8) Mersul electronilor (linia dreapta în Z) și al protonilor (săgețile) prin membrană este prezentat în Fig.III.9 Cercetările au dus la descoperirea a trei tipuri de mecanism ale fotosintezei, și anume tipul fotosintetic C3, tipul fotosintetic C4 și tipul fotosintetic CAM. III.8.2. Faza de întuneric (ciclul Calvin) Reacțiile fazei de întuneric au fost elucidate de către cercetătorul american Melvin Calvin și colaboratorii săi, în anul 1961. Autorii au
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
întuneric (ciclul Calvin) Reacțiile fazei de întuneric au fost elucidate de către cercetătorul american Melvin Calvin și colaboratorii săi, în anul 1961. Autorii au folosit în experimente CO2 marcat radioactiv. Moleculele de ATP și NADPH formate în faza de lumină a fotosintezei sunt utilizate în cea de a doua fază a procesului de fotosinteză, faza enzimatică sau de întuneric, în care se biosintetizeaza primii compuși organici. Ecuația generală a reacțiilor de întuneric este: 6NADPH +12H2O +12 ATP+6 CO2 →C6H12O6 +6NADP+ +12ADP
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
american Melvin Calvin și colaboratorii săi, în anul 1961. Autorii au folosit în experimente CO2 marcat radioactiv. Moleculele de ATP și NADPH formate în faza de lumină a fotosintezei sunt utilizate în cea de a doua fază a procesului de fotosinteză, faza enzimatică sau de întuneric, în care se biosintetizeaza primii compuși organici. Ecuația generală a reacțiilor de întuneric este: 6NADPH +12H2O +12 ATP+6 CO2 →C6H12O6 +6NADP+ +12ADP +12P Unul dintre aspectele cele mai importante a fost natura chimică și
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
Unul dintre aspectele cele mai importante a fost natura chimică și enzimatică a primei reacții prin care molecula de CO2 este încorporată într-un complex organic. Experimentele realizate de Calvin și colaboratorii au arătat că această fază a procesului de fotosinteză se desfășoară în stroma cloroplastelor și constă în principal în fixarea CO2. Principalele etape ale fazei de întuneric ale fotosintezei sunt (ciclul Calvin): • CO2 se combină cu ribuloza bifosfat (RuBP, un compus cu 5 atomi de carbon). • Această reacție este
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
este încorporată într-un complex organic. Experimentele realizate de Calvin și colaboratorii au arătat că această fază a procesului de fotosinteză se desfășoară în stroma cloroplastelor și constă în principal în fixarea CO2. Principalele etape ale fazei de întuneric ale fotosintezei sunt (ciclul Calvin): • CO2 se combină cu ribuloza bifosfat (RuBP, un compus cu 5 atomi de carbon). • Această reacție este mediată de enzima ribuloza bifosfat carboxilaza oxigenaza (RUBISCO) • Compusul rezultat cu 6 atomi de carbon se descompune în două molecule
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
de la Universitatea California și de aceea este numit ciclul Calvin. Glucoza și fructoza constituie substrat pentru procesul de respirație, iar compușii intermediari, rezultați din biodegradarea acestora, sunt utilizati pentru biosinteza celorlalte substanțe organice din plante. Excesul de ATP produs în fotosinteza este utilizat în alte procese care au loc în cloroplaste, așa cum este sinteza acizilor grași, reducerea nitriților etc. III.8.3. Randamentul cuantic al fotosintezei Randamentul fotosintezei este relativ mic. Rezultatele experimentale au arătat că, pentru reducerea unei molecule de
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
acestora, sunt utilizati pentru biosinteza celorlalte substanțe organice din plante. Excesul de ATP produs în fotosinteza este utilizat în alte procese care au loc în cloroplaste, așa cum este sinteza acizilor grași, reducerea nitriților etc. III.8.3. Randamentul cuantic al fotosintezei Randamentul fotosintezei este relativ mic. Rezultatele experimentale au arătat că, pentru reducerea unei molecule de CO2 sunt necesare 8 cuante, ceea ce înseamna 48 de cuante pentru sinteza unei molecule de glucoză. In cazul radiațiilor roșii cu lungimea de undă de
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
utilizati pentru biosinteza celorlalte substanțe organice din plante. Excesul de ATP produs în fotosinteza este utilizat în alte procese care au loc în cloroplaste, așa cum este sinteza acizilor grași, reducerea nitriților etc. III.8.3. Randamentul cuantic al fotosintezei Randamentul fotosintezei este relativ mic. Rezultatele experimentale au arătat că, pentru reducerea unei molecule de CO2 sunt necesare 8 cuante, ceea ce înseamna 48 de cuante pentru sinteza unei molecule de glucoză. In cazul radiațiilor roșii cu lungimea de undă de 700 nm
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
corespunde o energie de circa 1920 Kcal. Această energie ar trebui să se regăsească în energie chimică în molecula de glucoză. Energia liberă, corespunzătoare sintezei unei molecule de glucoză este însă de circa 686Kcal ceea ce arată că randamentul cuantic al fotosintezei este: III.8.4. Factorii care influențează fotosinteza Factorii care influențează fotosinteza sunt: • Intensitatea luminii • Concentrația de dioxid de carbon • Temperatura Odată cu creșterea intensității luminii, viteza de reacție crește și astfel proporțional crește și rata fotosintezei. Lungimea de undă este
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
energie ar trebui să se regăsească în energie chimică în molecula de glucoză. Energia liberă, corespunzătoare sintezei unei molecule de glucoză este însă de circa 686Kcal ceea ce arată că randamentul cuantic al fotosintezei este: III.8.4. Factorii care influențează fotosinteza Factorii care influențează fotosinteza sunt: • Intensitatea luminii • Concentrația de dioxid de carbon • Temperatura Odată cu creșterea intensității luminii, viteza de reacție crește și astfel proporțional crește și rata fotosintezei. Lungimea de undă este de asemenea importantă. PSI absoarbe energie mai eficient
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
se regăsească în energie chimică în molecula de glucoză. Energia liberă, corespunzătoare sintezei unei molecule de glucoză este însă de circa 686Kcal ceea ce arată că randamentul cuantic al fotosintezei este: III.8.4. Factorii care influențează fotosinteza Factorii care influențează fotosinteza sunt: • Intensitatea luminii • Concentrația de dioxid de carbon • Temperatura Odată cu creșterea intensității luminii, viteza de reacție crește și astfel proporțional crește și rata fotosintezei. Lungimea de undă este de asemenea importantă. PSI absoarbe energie mai eficient la 700 nm iar
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
că randamentul cuantic al fotosintezei este: III.8.4. Factorii care influențează fotosinteza Factorii care influențează fotosinteza sunt: • Intensitatea luminii • Concentrația de dioxid de carbon • Temperatura Odată cu creșterea intensității luminii, viteza de reacție crește și astfel proporțional crește și rata fotosintezei. Lungimea de undă este de asemenea importantă. PSI absoarbe energie mai eficient la 700 nm iar PSII la 680 nm. Deci lumina având energia concentrată pe aceste lungimi de undă va produce o rată mai înaltă a fotosintezei. Creșterea concentrației
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
și rata fotosintezei. Lungimea de undă este de asemenea importantă. PSI absoarbe energie mai eficient la 700 nm iar PSII la 680 nm. Deci lumina având energia concentrată pe aceste lungimi de undă va produce o rată mai înaltă a fotosintezei. Creșterea concentrației de dioxid de carbon crește rata în care carbonul este încorporat în carbohidrați de către centrele de reacție independente de lumină astfel încât și rata fotosintezei va crește până când este limitată de un alt factor. Fotosinteza este dependentă și de
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
energia concentrată pe aceste lungimi de undă va produce o rată mai înaltă a fotosintezei. Creșterea concentrației de dioxid de carbon crește rata în care carbonul este încorporat în carbohidrați de către centrele de reacție independente de lumină astfel încât și rata fotosintezei va crește până când este limitată de un alt factor. Fotosinteza este dependentă și de temperatură. Ea este o reacție catalizată de enzime și când enzimele sunt la temperatura lor optimă, rata fotosintezei crește. Sub temperatura optimă, rata fotosintezei începe să
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
rată mai înaltă a fotosintezei. Creșterea concentrației de dioxid de carbon crește rata în care carbonul este încorporat în carbohidrați de către centrele de reacție independente de lumină astfel încât și rata fotosintezei va crește până când este limitată de un alt factor. Fotosinteza este dependentă și de temperatură. Ea este o reacție catalizată de enzime și când enzimele sunt la temperatura lor optimă, rata fotosintezei crește. Sub temperatura optimă, rata fotosintezei începe să descrească și apoi încetează. CAPITOLUL IV BIOFIZICA SISTEMELOR BIOLOGICE IV
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
de reacție independente de lumină astfel încât și rata fotosintezei va crește până când este limitată de un alt factor. Fotosinteza este dependentă și de temperatură. Ea este o reacție catalizată de enzime și când enzimele sunt la temperatura lor optimă, rata fotosintezei crește. Sub temperatura optimă, rata fotosintezei începe să descrească și apoi încetează. CAPITOLUL IV BIOFIZICA SISTEMELOR BIOLOGICE IV.1. TERMODINAMICA BIOLOGICĂ Unul din factorii abiotici cu profunde implicații pentru organisme este temperatura. însăși apariția vieții a fost posibilă la o
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
și rata fotosintezei va crește până când este limitată de un alt factor. Fotosinteza este dependentă și de temperatură. Ea este o reacție catalizată de enzime și când enzimele sunt la temperatura lor optimă, rata fotosintezei crește. Sub temperatura optimă, rata fotosintezei începe să descrească și apoi încetează. CAPITOLUL IV BIOFIZICA SISTEMELOR BIOLOGICE IV.1. TERMODINAMICA BIOLOGICĂ Unul din factorii abiotici cu profunde implicații pentru organisme este temperatura. însăși apariția vieții a fost posibilă la o anumită temperatură. De acest factor depinde
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
Radiațiile luminoase (cu lungimi de undă cuprinse între 400 760nm), deși au domeniul lungimilor de undă foarte mic în spectrul undelor electromagnetice au un rol primordial asupra vieții. In capitolul III al acestei cărți am prezentat rolul radiațiilor luminoase în fotosinteză. In cele ce urmează vom prezenta câteva efecte ale altor radiații asupra omului și animalelor. Diferitele regiuni ale spectrului undelor electromagnetice au efecte fiziologice foarte diferite, funcție de frecvența sau lungimea lor de undă. De exemplu, corpul omenesc este transparent față de
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
luminoase formând spectre discontinue. Sursa cea mai importantă de radiații luminoase o constituie Soarele. Lumina are importanță în realizarea unor procese vitale pentru existența omului, a plantelor și animalelor. Radiațiile luminoase au un rol esențial în următoarele procese vitale: *Vederea *Fotosinteza *Fotoperiodismul *Fototropismul Primele trei procese se realizează cu ajutorul a trei pigmenți specifici: retinalul, clorofila și fitocromul. Vederea. Radiațiile luminoase servesc la transmiterea de informații și ca semnalizator între indivizi. Lumina, culoarea, sunt aspecte percepute cu ajutorul ochiului; ea condiționează viața, dezvoltarea
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]