Hóa học và công nghệ các hợp chất hữu cơ thiên nhiên phần III qúa trình hình thành các hợp chất hữu cơ trong thực vật

40 592 0
Hóa học và công nghệ các hợp chất hữu cơ thiên nhiên   phần III   qúa trình hình thành các hợp chất hữu cơ trong thực vật

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH CÁC HỢP QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG THỰC VẬT CHẤT HỮU CƠ TRONG THỰC VẬT 1.Khái quát về quang hợp Những hiểu biết đầu tiên về sự quang hợp • Joseph Priestley người Anh vào năm 1772 đã làm thí nghiệm dùng hai chuông thủy tinh, một bên để vào một chậu cây và bên kia để một con chuột, sau một thời gian cả hai đều chết, nhưng nếu để chúng ở chung với nhau thì chúng đều sống, thí nghiệm của ông cho thấy • Cây tạo ra oxy, mặc dù lúc đó người ta chưa biết được các quá trình cũng như chưa biết được vai trò chính yếu của ánh sáng trong sự quang hợp. • Trước đây, các nhà khoa học cho rằng oxy được tạo ra trong quá trình quang hợp là từ CO2, nhưng ngày nay người ta biết rằng O2 là từ sự phân ly của những phân tử nước. • 2H 2 O +sun 4 ion H+ + 4 điện tử + O 2 • Đồng thời người ta cũng biết rằng năng lượng để tách các phân tử nước là từ ánh sáng mặt trời và được diệp lục tố hấp thu. Ion H+ tự do và điện tử được tạo ra từ sự phân ly của những phân tử nước được dùng để biến đổi CO2 thành carbohydrat và các phân tử nước mới: CO 2 + 4 ion H+ + 4 điện tử (CH 2 O) + H 2 O • Tóm tắt hai phương trình trên: CO 2 + 2H 2 O (CH 2 O) + H 2 O + O 2 Cây xanh Cây xanh Cây xanh • Một trong những sản phẩm của quang hợp là glucoz, một đường 6C nên có thể tóm tắt như sau: • 6CO 2 + 12 H 2 O + ánh sáng, diệp lục tố 6O 2 + C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O • Trong quang hợp, các phản ứng oxy hóa khử dùng năng lượng của ánh sáng mặt trời làm phân ly phân tử nước và khử CO 2 thành dạng đường giàu năng lượng. Có nghĩa là, ion H+ và điện tử do sự phân ly của những phân tử nước được cung cấp cho CO 2 để tạo ra hợp chất khử với đơn vị căn bản là CH 2 O, đồng thời năng lượng từ ánh sáng mặt trời được dự trữ trong quá trình này. Trong sự quang hợp, quan trọng nhất là cơ chế hấp thu và sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời và cơ chế chuyển hydro và điện tử từ nước đến CO 2 . 1. Tầng biểu bì trên; 2. Mô dậu; 3. Mô xôp; 4. Tầng biểu bì dưới; 5. Cuticun; 6. Tế bào bảo vệ; 7. Lỗ khí; 8.Gân lá Cấu tạo của lá (cắt ngang) a). Nhìn tổng thể; b) Cắt dọc qua tâm 1. Tế bào biểu bì; 2. Vách trong mỏng của tế bào bảo vệ; 3. Nhân tế bào bảo vệ; 4. Lỗ khí; 5. Lục lạp; 6. Tế bào bảo vệ Cấu tạo lỗ khí Lục lạp (a) và Chlorophyll (b) 1. Phân tử chlorophyll gắn trên màng thylakoid; 2. Màng thylakoid; 3. Thylakoid; 4 Cột; 5. Đầu Porphyrin; 6. Đuôi hydratcarbon 1 2 3 4 5 6 Chlorophyl gồm một đầu là phân tử porphyrin và một đuôi hydratcabon, phân tử sắc tố có dạng mỏ neo hướng tới vùng kỵ nước của phân tử protein gắn với màng của thylakoid. Chỉ có sự sai khác của 2 phân tử chlorophyll là sự thay thế nhóm -CHO (aldehyd) trong chlorophyll b bằng nhóm - CH 3 (metyl) trong chlorophyll a Có hai màng bao bọc lục lạp, bên trong có chứa một hệ thống màng làm thành các túidẹp thông với nhau được gọi là thylakoid. Một số thylakoid có hình đĩa xếp chồng lên nhaunhư một chồng đồng xu gọi là cột. Màng ngăn cách giữa những phần bên trong của thylakoidvà chất cơ bản của lục lạp. Diệp lục tố và các sắc tố phụ cần thiết cho quá trình quang hợp làm thành hai hệ thống quang I và II, cả hai đều ở trên màng thylakoid. Mỗi hệ thống quang chứa khoảng 300 phân tử sắc tố, gồm từ 5 đến 10 LHC (light-harvesting complex), mỗi LHC II gồm ba bán đơn vị, mỗi bán đơn vị gồm một protein, 7 phân tử chlorophyll a, 5 chlorophyll b và 2 carotenoid. Mỗi hệ thống quang có một trung tâm phản ứng gồm có 4 phân tử sắc tố, 4 phân tử enzim tất cả được gắn với nhau nhờ một phân tử protein. [...]... dinucleotid phosphat), chất này ở trong cơ chất • Mỗi phân tử NADP+ có thể nhận hai điện tử từ FAD và một ion H+ từ cơ chất của lục lạp và bị khử thành NADPH NADPH ở trong cơ chất sẽ là chất cho điện tử trong sự khử CO2 thành carbohydrat Trong hệ thống quang II, trung tâm phản ứng sau khi nhận năng lượng từ những phân tử sắc tố đưa tới trở thành một chất có xu hướng cho điện tử mạnh Chất nhận điện tử đầu... protein có chứa FeS • P700 bị oxy hóa và chuyển điện tử cho protein - FeS nên protein này bị khử Sau đó điện tử từ FeS được một chất nhận điện tử kế tiếp tiếp nhận Trong mỗi chuỗi dẫn truyền điện tử chất nhận điện tử trở thành chất khử và chất cho điện tử thành chất oxy hóa Chất nhận điện tử thứ hai là Fd Chất nhận điện tử thứ ba trong chuỗi dẫn truyền điện tử là phức hợp FAD sau đó nó chuyển điện tử... sáng và sự phosphoryl hóa là những phản ứng riêng biệt • Quá trình biến năng lượng ánh sang thành năng lượng hóa học trong tổng hợp ATP được trình bày ở ví dụ sau: Sự biến đổi ánh sáng thành năng lượng hóa học Phản ứng trung tâm chlorophyl đưa năng lượng hóa nh sáng điện tử cho đến điện tử nhận và khử nó.Chlorophyl oxy hóa sau khi đa lấp đầy hố điện tử bằng sự oxy hóa phân tử chất cho 1 Điện tử cho;... từ ATP và NADP, năng lượng này được phát sinh trong pha sáng Quá trình này xẩy ra trong cơ chất của lục lạp NADH-3D 4.Quá trình chuyển hoá của Gluxít: • Quá trình chuyển hoá gluxit trong cơ thể sinh vật là một quá trình dài và phức tạp Chẳng hạn, quá trình chuyển hoá glycogen tới axit cacbonic và nước bao gồm hàng tá phản ứng, mà mỗi phản ứng được xúc tác bằng một hệ enzym Song có thể chia quá trình. .. oxi hoá thành axit axetic dưới dạng thioeste của CoA gọi là axetyl CoA • Axetyl CoA là sản phẩm của glycol phân sẽ đi vào chu trình hô hấp: NH2 CH3 O N O HS-CH2CH2NH-C-CH2CH2 NHCH-C-CH2OP-OPO-CH2 O HO CH3 OH OH H H OH (Coenzym A- CoA) N N N O H H O OP OH OH Coenzym A -3D I Sự hình thành các chất trong thực vật: • Cây xanh tổng hợp monosaccarit từ CO2 và H2O nhờ năng lượng ánh sáng mặt trời và chất diệp... được thành lập từ ADP và P vô cơ nếu đủ năng lượng để thành lập cầu nối phosphat vào ADP • Sự thêm gốc phosphat này được gọi là sự phosphoryl hóa( phosphorylation) ATP-3D ( Adenosin triphotphat) • Các phản ứng trong pha sáng của sự quang hợp thường được gọi là quang phosphoryl hóa, đó là sự sử dụng năng lượng ánh sáng để gắn một P vô cơ vào một phân tử, thường là ADP • Sự hấp thu năng lượng ánh sáng và. .. một chuỗi hợp chất trung gian không bền để tạo ra sản phẩm cuối cùng giàu năng lượng là carbohydrat • Có thể giải thích tóm tắt các bước cơ bản là cố định CO2, chuyển hóa CO2 và tái tạo chất nhận của chu trình Calvin -Benson như sau Sơ đồ chu trình Calvin-Benson Cứ 3 phân tử CO2 ở trung tâm, thì có 1 phân tử của hợp chất có 3 carbon glycerate 3-phosphate (G3P) được tạo thành Chú ý rằng chu trình này... phản ứng phức tạp, trong đó các sản phẩm hình thành khi glycol phân bị oxi hoá Oxi bị tiêu thụ, oxit cacbonic và nước hình thành đồng thời giải phóng ra năng lượng • Giai đoạn cuối cùng để hình thành axit lactic là quá trình khử axit purivic thành axit lactic Tác nhân khử ở đây là NADN (nicotiamit ađenin đinucleotit) hay NADP - + NADN + H+ CH2-C-C-O > CH3-C O O C-O + NAD+ OH O • Trong khi đó, axit... từ ATP và hydro từ NADP (sản phẩm của phản ứng sáng = pha sáng) đưa đến cho phân tử có 3 carbon Tiếp theo là sự khử phân tử có 3 carbon thành glucoz hoặc dùng để tạo thành các phân tử khác • 3) Tất cả sự khử phân tử 3 carbon được dùng để tái tao nguyên liệu ban đầu có 5 carbon nhằm hoàn thành chu trình Các bước thực hiện chu trình Calvin • Các phản ứng để tổng hợp carbohydrat từ CO2 sử dụng ATP và NADP... 4.Chlorophyll oxy hóa; 5 Chất nhận bị khử; 6 .Chất cho oxy hóa; 7 Chất nhận bị khử 3.Chu trình Calvin -Benson +Mclvin Calvin và cộng sự đa phát hiện ra bước đầu tiên, nên gọi là chu trình Calvin +Họ nghiên cứu sự quang hợp của tảo và đã sử dụng carbon dioxyt phóng xạ (14CO2) +Họ đã phát hiện ra đầu tiên có sự gắn một phân tử đường có 5 carbon là ribuloz 1,5-biphosphate (RuBP), ngay sau đó phân ly tạo thành 2 . QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH CÁC HỢP QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG THỰC VẬT CHẤT HỮU CƠ TRONG THỰC VẬT 1.Khái quát về quang hợp Những hiểu biết đầu tiên về sự quang hợp • Joseph. phosphat), chất này ở trong cơ chất. • Mỗi phân tử NADP+ có thể nhận hai điện tử từ FAD và một ion H+ từ cơ chất của lục lạp và bị khử thành NADPH. NADPH ở trong cơ chất sẽ là chất cho điện tử trong. chất nhận điện tử trở thành chất khử và chất cho điện tử thành chất oxy hóa. Chất nhận điện tử thứ hai là Fd. Chất nhận điện tử thứ ba trong chuỗi dẫn truyền điện tử là phức hợp FAD sau đó nó

Ngày đăng: 27/04/2015, 09:11

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG THỰC VẬT

  • Slide 3

  • Slide 4

  • Slide 5

  • Slide 6

  • Slide 7

  • Slide 8

  • Slide 9

  • Slide 10

  • Slide 11

  • Slide 12

  • Slide 13

  • Slide 14

  • Slide 15

  • Slide 16

  • Slide 17

  • Slide 18

  • Slide 19

  • Slide 20

  • Slide 21

  • Slide 22

  • Slide 23

  • Slide 24

  • Slide 25

  • Slide 26

  • Slide 27

  • Slide 28

  • Slide 29

  • Slide 30

  • Slide 31

  • Slide 32

  • Slide 33

  • Slide 34

  • Slide 35

  • Slide 36

  • Slide 37

  • Slide 38

  • Slide 39

  • Slide 40

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan