Биохимия фотосинтеза Обоснование темы



Скачать 47.59 Kb.
Дата17.11.2018
Размер47.59 Kb.

Биохимия фотосинтеза

Обоснование темы

Фотосинтез – это процесс преобразования световой энергии в химическую, используемую в последующем для синтеза углеводов. Процесс фотосинтеза – это единственный источник кислорода на Земле. Знание механизмов этого процесса важно будущему провизору для понимания сущности биохимических процессов, происходящих в растительных клетках, для изучения фармакогнозии.



Цель занятия

- изучить основные механизмы процесса фотосинтеза, освоить методы качественного анализа пигментов растений.



Студент должен знать:

- строение фотосинтезирующих структур растений;

-механизм световой и тепловой стадий фотосинтеза;

- сходство и отличие процессов фотосинтеза и биологического окисления.



Студент должен освоить

- методы экстракции пигментов растений;

- методы качественного анализа фотопигментов растений



Необходимый исходный уровень

Из курса ботаники студент должен знать:

- химический состав растений

- функции органелл растительных клеток



- биологическую роль хлорофилла

Вопросы для самоподготовки

        1. Фотосинтез. Характеристика, биологическая роль процесса. Фотосинтезирующие организмы и структуры.

        2. Общая характеристика хлоропластов, их структура и роль в фотосинтезе.

        3. Квантосомы – структурно-функциональные единицы хлоропластов.

        4. Характеристика фотосистем I и II, химический состав, строение, биологическая роль.

        5. Световая стадия фотосинтеза. Механизм фотосинтетического фосфорилирования.

        6. Темновая стадия фотосинтеза и его регуляция.

        7. С4 –путь фотосинтеза глюкозы.

Практическая часть занятия

Лабораторная работа 1

Экстрагирование пигментов из листьев крапивы

Принцип метода: метод основан на способности хлорофилла и других пигментов под действием горячего спирта переходить в раствор, при этом хлорофилл при взаимодействии со спиртом превращается в этилхлорофиллид - сложный эфир, в котором остаток фитола замещен остатком этилового спирта.

Ход работы: 0,5 г сушеной крапивы растирают в ступке с 5 мл 48% этилового спирта, переносят в пробирку и нагревают на водяной бане при 90-100 С до закипания спирта. Содержимое фильтруют через бумажный фильтр в другую пробирку. Полученный фильтрат, содержащий пигменты крапивы, имеет зеленый цвет с интенсивной красной флюоресценцией. В фильтрате содержатся хлорофиллид, хлорофилл, ксантофилл и др. пигменты. Его используют для дальнейших исследований.

Лабораторная работа 2

Разделение пигментов по Краусу

Принцип метода: метод основан на различной способности пигментов растворяться в гексане (бензине): хлорофилл, хлорофиллид растворимы, а ксантофилл нерастворим в нем.

Ход работы: к 10 каплям полученного фильтрата прибавляют 10 капель гексана. Содержимое тщательно встряхивают, постукивая пальцем по дну пробирки. Наблюдают за окраской пигментов, содержащихся в разных растворителях

Результат:
Вывод:

Лабораторная работа 3

Осаждение хлорофилла

Принцип метода: метод основан на способности эфирных групп хлорофилла при омылении раствором гидроксида бария образовывать бариевые соли хлорофиллидов А и В, нерастворимых в воде. Жидкость над осадком имеет желтую окраску из-за присутствия в вытяжке каротина и ксантофилла.

Ход работы: к 10 каплям фильтрата добавляют 20 капель насыщенного раствора гидроксида бария и тщательно взбалтывают.

Результат:
Вывод:

Лабораторная работа 4

Восстановление хлорофилла аскорбиновой кислотой

Принцип метода: аскорбиновая кислота способна восстанавливать хлорофилл, приобретающий при этом желтое окрашивание

Ход работы: к 10 каплям фильтрата добавляют 2 капли воды, несколько кристалликов аскорбиновой кислоты и в течение 3-5 минут нагревают на водяной бане при 70-80 С.

Результат:
Вывод:

Лабораторная работа 5

Получение феофитина из хлорофилла

Принцип метода: соляная кислота способна связывать ион магния, входящий в хлорофилл, с образованием феофитина, имеющего оливково-бурый цвет.

Ход работы: к 5 каплям фильтрата прибавляют 1 каплю 10% раствора соляной кислоты.

Результат:
Вывод:
Практическая значимость работы

Методы разделения и анализа пигментов растений используются для изучения физико-химических свойств, фотохимической активности и характеристики их состава на разных стадиях онтогенеза растений, а также для изучения влияния факторов внешней среды на растения.



Вопросы для самоконтроля

  1. Решить следующие задачи.

              1. Если суспензию зеленых водорослей сначала освещать в отсутствии двуокиси углерода, а затем инкубировать с 14СО2 в темноте, то в течение короткого промежутка времени наблюдается превращение 14СО2 в 14С – глюкозу. Что нам говорит это наблюдение о двух фазах фотосинтеза? Почему превращение 14СО2 в 14глюкозу быстро прекращается?

              2. При освещении зеленого растения светом с длиной волны 680 или 700 нм скорость фотосинтеза, измеренная по выделению О2 в первом случае оказывается выше. Однако освещение растения светом с той и другой длиной волны одновременно обеспечивает более высокую скорость фотосинтеза, чем освещение каждым светом в отдельности. Объясните причину этого.

              3. Если освещать растение кукурузы в присутствии газообразной 14СО2, то уже примерно через 1 сек. свыше 90% всей радиоактивности, включенной в листья, оказывается в С4 – малата, аспартата, оксалоацетата. В С1- 3-фосфоглицерата 14С появляется лишь по истечении 60 сек. Объясните эти результаты.

Литература

а) основная учебная литература

1. Чиркин, А.А. Биохимия: Учебное руководство/ А.А. Чиркин, Е.О. Данченко. - М.: Мед. лит., 2010.-624 с.


б) дополнительная литература

  1. Биологическая химия с упражнениями и задачами: учебник / под ред. С. Е. Северина. — 2-е изд., испр. и доп. — М. : ГЭОТАР-Медиа, 2013. — 624 с.

  2. Биохимия фотосинтеза: (от открытия молекулярных механизмов к искусственному фотосинтезу): учеб.-метод. пособие для студ. II курса фарм. фак. с мультимедийным прил. / Е. Н. Лебедева [и др.]. – Оренбург, 2015. - 127 с. ВНУТРЕННЯЯ ЭБС ОрГМА

  3. Комов, В.П. Биохимия: учебник / В.П. Комов, В.Н. Шведова. – М.: Дрофа, 2006. – 638 с.

  4. Нельсон, Д. Основы биохимии Ленинджера. В трех томах. / Д.Нельсон, М Кокс. -М.: Бином. Лабораторные знания, 2011.- т.1 -682 с.

  5. Нельсон, Д. Основы биохимии Ленинджера. В 3 т. Т.2: Биоэнергетика и метаболизм / Д.Нельсон, М Кокс; пер. с анг. -М.: Бином. Лабораторные знания, 2014. -636с.

Каталог: sveden -> education
education -> Лекция №1 Тема: Гемостаз
education -> Абсцессы брюшной полости
education -> Занятие №24. Рубежный контроль тестирование. Тесты II модуль
education -> Беременная женщина М. обратилась в генетическую консультацию. Она сообщила, что её брат по матери (отцы разные) болен фенилкетонурией. Её дочь от первого брака здорова
education -> Тесты по сосудистой хирургии: заболевания аорты и ее ветвей высокая «перемежающаяся хромота»
education -> Лекция амины план
education -> Функциональные производные карбоновых кислот
education -> Лекция №1 Актуальность проблемы


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница