2,260 matches
-
prezente numai la plante. Ele prezintă de asemenea 2 membrane, cea din exterior netedă iar cea interioara pliată spre interior însă paralel cu axul longitudinal, formând pliuri numite tilacoide. Plastidele, la randul lor pot fi: • cloroplaste, de culoare verde, cu pigmenți clorofilieni, cu rol în fotosinteză • cromoplaste de culoare galbenă, portocalie sau roșie, datorită pigmenților xantofilă, α și Îcaroten și licopen, și sunt prezente în flori. Funcția lor este atragerea insectelor pentru polenizare și răspândirea fructelor • leucoplastele, sunt incolore și se
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
iar cea interioara pliată spre interior însă paralel cu axul longitudinal, formând pliuri numite tilacoide. Plastidele, la randul lor pot fi: • cloroplaste, de culoare verde, cu pigmenți clorofilieni, cu rol în fotosinteză • cromoplaste de culoare galbenă, portocalie sau roșie, datorită pigmenților xantofilă, α și Îcaroten și licopen, și sunt prezente în flori. Funcția lor este atragerea insectelor pentru polenizare și răspândirea fructelor • leucoplastele, sunt incolore și se găsesc în țesuturile embrionare, bulbi, în petalele florilor, etc. 6. aparatul Golgi sau dictiozomii
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
francez a descoperit că CO2 este luat de plante pentru fotosinteză. Curând după aceea Theodore Saussure a pus în evidență că, creșterea în masă a plantei nu se datorește numai CO2, ci și apei. In anul 1882 Engelmann demonstrează că pigmentul clorofilă este implicat în fotosinteză. Inceputul secolului al XX-lea este marcat de numeroase descoperiri legate de perfecționarea mijloacelor de investigație din domeniul fizicii și chimiei. In anul 1948 Robert Emerson introduce noțiunea de fotosistem. Dar cercetările din domeniul fotosintezei
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
luminii iar λ este lungimea de undă. Astfel, fotonii radiațiilor albastre au o energie de 297 *103 J, în timp ce radiațiile roșii au o energie de numai Absorbția luminii se realizează respectând legea lui Einstein, care precizează că fiecare moleculă de pigment poate absorbi la un moment dat un singur foton și acest foton poate excita numai un singur electron. Atunci când un atom sau moleculă absoarbe lumină, acesta își schimbă starea energetică. Am arătat în capitolul I al acestei cărți că electronii
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
arginina, tirozina, prolina, lizina, triptofan, acid asparagic, acid glutamic etc.) care totalizeaza 40-60%, lipide simple și complexe (20-40%), glucide, acizi nucleici (AND si ARN), vitamine(C, E, K), enzime hidrolizante sau sintetizante (invertaza, oxidaze, catalaza, fenoloxidaza, citocromoxidaza, peroxidaza, fosfataza) precum și pigmenții asimilatori verzi, clorofila (6 9%) și galbeni, carotenoizi (2 4%). Raportul clorofila a/b =3/1, iar clorofila a+b/cartenoizi=4/1. Dintre elementele minerale predomină Mg, Fe, Mn, Cu, Zn care intră în structura unor compuși organici (clorofilă
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
elementele minerale predomină Mg, Fe, Mn, Cu, Zn care intră în structura unor compuși organici (clorofilă, enzime etc). Adaptările pe care le prezintă cloroplastele penru desfășurarea procesului de fotosinteză sunt legate de suprafețele mari ale membranelor tilacoidale și de prezența pigmenților fotosintetici. Observarea cloroplastului la microscop permite vizualizarea a două părți distincte: 1.Stroma, o porțiune clară, omogenă, care reprezintă masa fundamentală a cloroplastului, denumita și matrix. In stroma se realizează reacțiile de producere a compușilor primari ai fotosintezei. 2.Grana
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
distincte: 1.Stroma, o porțiune clară, omogenă, care reprezintă masa fundamentală a cloroplastului, denumita și matrix. In stroma se realizează reacțiile de producere a compușilor primari ai fotosintezei. 2.Grana alcatuită din discuri mici, verzi care conțin marea majoritate a pigmenților fotosintetici. Microscopul electronic a arătat că partiția grana este compusă din mici lamele de natură membranară care inchid un spațiu apos și care se numesc tilacoizi. Fiecare grana este alcatuită din 8-20 discuri lipoproteice, circulare și disp se sub forma
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
fi legat de optimizarea distribuției energiei între cele 2 fotosisteme. Membranele din stroma prezintă o fluiditate mai mare în comparație cu cele din grana în conformitate cu valoarea mai scazută a raportului proteine/lipide 1,22 față de 1,88 pentru cele granale. III.7. Pigmenții fotosintetici Pigmenții fotosintetici sau asimilatori sunt reprezentați de pigmenții verzi, clorofilieni (clorofila a si b) și pigmenții galbeni sau carotenoizi (carotine și xantofile). Clorofila este pigmentul care dă culoare verde plantelor și prezintă proprietatea unică de a capta lumina solară
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
de optimizarea distribuției energiei între cele 2 fotosisteme. Membranele din stroma prezintă o fluiditate mai mare în comparație cu cele din grana în conformitate cu valoarea mai scazută a raportului proteine/lipide 1,22 față de 1,88 pentru cele granale. III.7. Pigmenții fotosintetici Pigmenții fotosintetici sau asimilatori sunt reprezentați de pigmenții verzi, clorofilieni (clorofila a si b) și pigmenții galbeni sau carotenoizi (carotine și xantofile). Clorofila este pigmentul care dă culoare verde plantelor și prezintă proprietatea unică de a capta lumina solară. Clorofila este
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
fotosisteme. Membranele din stroma prezintă o fluiditate mai mare în comparație cu cele din grana în conformitate cu valoarea mai scazută a raportului proteine/lipide 1,22 față de 1,88 pentru cele granale. III.7. Pigmenții fotosintetici Pigmenții fotosintetici sau asimilatori sunt reprezentați de pigmenții verzi, clorofilieni (clorofila a si b) și pigmenții galbeni sau carotenoizi (carotine și xantofile). Clorofila este pigmentul care dă culoare verde plantelor și prezintă proprietatea unică de a capta lumina solară. Clorofila este considerată “ adevaratul Prometeu care fură focul din
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
mare în comparație cu cele din grana în conformitate cu valoarea mai scazută a raportului proteine/lipide 1,22 față de 1,88 pentru cele granale. III.7. Pigmenții fotosintetici Pigmenții fotosintetici sau asimilatori sunt reprezentați de pigmenții verzi, clorofilieni (clorofila a si b) și pigmenții galbeni sau carotenoizi (carotine și xantofile). Clorofila este pigmentul care dă culoare verde plantelor și prezintă proprietatea unică de a capta lumina solară. Clorofila este considerată “ adevaratul Prometeu care fură focul din ceruri”. Din punct de vedere chimic clorofila are
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
a raportului proteine/lipide 1,22 față de 1,88 pentru cele granale. III.7. Pigmenții fotosintetici Pigmenții fotosintetici sau asimilatori sunt reprezentați de pigmenții verzi, clorofilieni (clorofila a si b) și pigmenții galbeni sau carotenoizi (carotine și xantofile). Clorofila este pigmentul care dă culoare verde plantelor și prezintă proprietatea unică de a capta lumina solară. Clorofila este considerată “ adevaratul Prometeu care fură focul din ceruri”. Din punct de vedere chimic clorofila are o structura porfirinică, asemănătoare hemoglobinei din sânge și citocromilor
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
granei, legate cu nucleul porfirinic (capul) de stratul hidrofil al lamelei, sub o inclinație de 45 grade. Lanțul fitolic hidrofob este legat de fosfolipidele lamelei elementare. Se apreciază că, pe o singura lamelă ar exista circa 106 molecule de clorofilă. Pigmenții carotenoizi, hidrofobi sunt plasați în stratul fosfolipidic. Complexul dintre pigmenții fosfosintetici și memberanele fosfo lipoproteice ale granei formează unități sferice cu diametrul de 90Å numite cuantozomi (după Calvin) care au greutatea moleculară medie de 1920000. Intr-un cuantozom ar fi
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
lamelei, sub o inclinație de 45 grade. Lanțul fitolic hidrofob este legat de fosfolipidele lamelei elementare. Se apreciază că, pe o singura lamelă ar exista circa 106 molecule de clorofilă. Pigmenții carotenoizi, hidrofobi sunt plasați în stratul fosfolipidic. Complexul dintre pigmenții fosfosintetici și memberanele fosfo lipoproteice ale granei formează unități sferice cu diametrul de 90Å numite cuantozomi (după Calvin) care au greutatea moleculară medie de 1920000. Intr-un cuantozom ar fi circa 9380 atomi de N. Pe grane, cuantozomii au un
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
de N. Pe grane, cuantozomii au un anumit mod de orientare spațială, astfel ca să permită absorbția eficientă a luminii și transformarea ei eficientă în energie chimică. Cuantozomii funcționează ca niște pile electrice (celule solare). III.7.1. Compoziția chimică a pigmenților Clorofila este alcatuită dintr-un nucleu porfirinic în centrul căruia se află un atom de Mg2+. Acesta dă fluorescența și culoarea verde clorofilei. Nucleul porfirinic prezintă două funcții: metanolul și fitolul Molecula clorofilei a conține acid clorofilinic a, iar colecula
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
și două legături metilice, cu rol în absorbția radiațiilor solare. Cele mai importante carotine sunt alfa și beta carotenul. Xantofilele prezintă o structura asemanatoare. Cele mai importante xantofile sunt luteina, violaxantina și zeaxantina. III.7.2. Spectrul de absorbție al pigmenților fotosintetici Soluția de pigmenți fotosintetici absoarbe în mod selectiv radiațiile spectrului vizibil. Spectrele de absorbție ale principalilor pigmenți fotosintetici sunt prezentate în Fig.III.5 Clorofila a prezintă o bandă intensă în domeniul albastru, numită banda Soret și o bandă
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
cu rol în absorbția radiațiilor solare. Cele mai importante carotine sunt alfa și beta carotenul. Xantofilele prezintă o structura asemanatoare. Cele mai importante xantofile sunt luteina, violaxantina și zeaxantina. III.7.2. Spectrul de absorbție al pigmenților fotosintetici Soluția de pigmenți fotosintetici absoarbe în mod selectiv radiațiile spectrului vizibil. Spectrele de absorbție ale principalilor pigmenți fotosintetici sunt prezentate în Fig.III.5 Clorofila a prezintă o bandă intensă în domeniul albastru, numită banda Soret și o bandă mai puțin intensă în
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
carotenul. Xantofilele prezintă o structura asemanatoare. Cele mai importante xantofile sunt luteina, violaxantina și zeaxantina. III.7.2. Spectrul de absorbție al pigmenților fotosintetici Soluția de pigmenți fotosintetici absoarbe în mod selectiv radiațiile spectrului vizibil. Spectrele de absorbție ale principalilor pigmenți fotosintetici sunt prezentate în Fig.III.5 Clorofila a prezintă o bandă intensă în domeniul albastru, numită banda Soret și o bandă mai puțin intensă în rosu la 662 nm. Clorofila b prezintă un maxim de absorbție a radiațiilor la
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
prezintă o bandă intensă în domeniul albastru, numită banda Soret și o bandă mai puțin intensă în rosu la 662 nm. Clorofila b prezintă un maxim de absorbție a radiațiilor la lungimile de undă 644 și respectiv 453 nm, iar pigmenții carotenoizi prezintă o absorbție maximă a radiațiilor la lungimile de undă cuprinse între 400 480 nm. Tranzițiile pe care le realizează clorofila la absorbția radiațiilor sunt prezentate în Fig.III.6 La întuneric molecula de clorofilă ocupă nivelul singlet S0
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
Există și ipoteza că plantele superioare posedă specii diferite de clorofilă (cel putin 4 specii). Există modele care, pe baza studiului spectrelor, presupun agregarea clorofilelor: agregarea clorofilelor în complexele proteice sau a clorofilelor prin interacție cu lipidele. Spectrul total al pigmenților fotosintetici obținut de noi într-un extract acetonic pentru frunzele de tomate este dat în Fig.III.7 fotosintetici pentru extractul acetonic din frunzele de tomate III.8. Mecanismul fotosintezei Deși de la descoperirea fotosintezei au trecut mai bine de 200
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
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 centrul de reacție conduce la o separare de sarcină cu formarea complexului D+Aunde A este acceptorul primar. Transferul
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
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 centrul de reacție conduce la o separare de sarcină cu formarea complexului D+Aunde A este acceptorul primar. Transferul de electroni de la acceptorul primar de electroni la cei secundari are loc cu o viteză mai mare decât
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
la cei secundari are loc cu o viteză mai mare decât cea de recombinare DA, deci transportul energetic este ireversibil. Efectul este transportul electronilor prin membrană și a protonilor în direcție inversă. Transferul energiei de excitație de la o molecula de pigment la alta se realizează prin rezonanță, numai în cazul în care distanța dintre moleculele de pigment este mai mică de 8-10 nm. III.8.1.3 Transformarea energiei luminoase în energie chimică Această etapă cuprinde, la rândul său, 3 subetape
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
transportul energetic este ireversibil. Efectul este transportul electronilor prin membrană și a protonilor în direcție inversă. Transferul energiei de excitație de la o molecula de pigment la alta se realizează prin rezonanță, numai în cazul în care distanța dintre moleculele de pigment este mai mică de 8-10 nm. III.8.1.3 Transformarea energiei luminoase în energie chimică Această etapă cuprinde, la rândul său, 3 subetape: • fosforilarea aciclică • fosforilarea ciclică • fotoliza apei In fosforilarea ciclică adenozindifosfatul (ADP) se combină cu o moleculă
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
a faptului că tilacoidele sunt inpermeabile pentru protoni, concentrația acestora ajunge să depășească de 1000 de ori pe cea din stroma. Reacțiile la lumină se finalizează cu obținerea a trei produși: NADPH, ATP și O2. III.8.1.5. Fotosistemele Pigmenții fotoreceptori din tilacoidele cloroplastelor sunt grupați formând două fotosisteme, PSI și PSII, alcătuite din ansambluri de pigmenți antenă, care deservesc un centru de reacție. Cercetările recente au arătat că fiecaree fotosistem este format din 2 componente multiproteice: ♦ Complezul miez (CC
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]