Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Ondřej Prášil Mikrobiologický ústav AVČR Laboratoř fotosyntézy v Třeboni Fotosyntéza Bioenergetika.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Ondřej Prášil Mikrobiologický ústav AVČR Laboratoř fotosyntézy v Třeboni Fotosyntéza Bioenergetika."— Transkript prezentace:

1 Ondřej Prášil Mikrobiologický ústav AVČR Laboratoř fotosyntézy v Třeboni Fotosyntéza Bioenergetika

2 ENERGIE syntéza látek, které tělo skládají plánovité seskupení hmoty do funkčních struktur udržování struktur, které se prací opotřebovávají pohyb vnější, lokomoční pohyb vnitřní pohyb struktur buněčných a tkáňových pohyb tekutin a v nich rozpuštěných látek

3 entropie

4

5

6

7

8 MEMBRÁNOVÉ PROTEINY - složka zodpovědná za většinu specifické funkce membrán jako je selektivní transport iontů i makromolekul, syntéza a degradace lipidů i jiných proteinů

9 Mitochondrie obsahují hlavně fosfatidylcholin (PC), fosfatidyletanolamin (PE) a fosfatidylinositol (PI) Chloroplastové membrány jsou typické hlavně glykolipidy (náhrada fosfolipidů): (mono- a di-galaktosildiacylglyceroly MGDG a DGDG)

10

11

12

13

14 Přenašeče energie adenin ribóza difosfát

15 Přeměny energie: Energie fotonů Excitační energie chlorofylu a Energie elektronů na různých redoxních potenciálech: membránové elektronové řetězce Energie koncentrací iontů na membráně Energie anhydridové chemické vazby ATP ETM (membrány přeměny energie) EE  µH+ µH+  G ATP h

16 M T 1. Generátory chemického potenciálu  µH+ 2. Generátory oxidačně redoxního potenciálu  E h   E h   E   µ H +   G ATP

17 Vztah mezi různými formami volné energie Peter Mitchell - Nobelova cena 1978 John Walker – Nobelova cena 1997 Paul Boyer – Nobelova cena 1997 Rozdíl koncentrace iontů na membráně Protonmotorická síla (  H  =  pH +  )

18 F-ATPáza (reverzibilní protonová) F1F1 F0F0  µ H +   G ATP

19

20 „binding change mechanism“ (P.Boyer) 3 ATP 14 H +

21 Videorecord of the  F 1 cF 0 rotation during the ATP synthesis.

22 Obsah přednášky základy buněčné bioenergetiky mitochondrie fotosyntéza

23

24 Přeměny energie: Energie fotonů Excitační energie chlorofylu a Energie elektronů na různých redoxních potenciálech: membránové elektronové řetězce Energie koncentrací iontů na membráně Energie anhydridové chemické vazby ATP ETM (membrány přeměny energie) EE  µH+ µH+  G ATP

25 Mitochondriální elektronový řetězec

26  E   µ H +   G ATP

27

28 Electron transfer chain in plant mitochondria

29 Alternativní oxidáza: až 30% elektronů thermogeneze (+10-25°C) květní toulec Araceae dozrávání plodů disipace a regulace prostředí s kyanidy

30 Obsah přednášky základy buněčné bioenergetiky mitochondrie fotosyntéza

31 Čtyři fáze procesu přeměny energie ve fotosyntéze 1.absorbce světla a přenos energie v anténních systémech 2.primární rozdělení nábojů a přenos elektronů v reakčních centrech 3.stabilizace energie v sekundárních procesech 4.syntéza a export stabilních produktů

32 Reakční centra P A A2A2 A3A3 h p n PAPA P*P*AP*P*A P+A-P+A-P+A-P+A- D + A 2 - D + PAA 2 - h D

33

34 Chemické vlastnosti pigmentů v excitovaném stavu

35 Principy stabilizace nábojů v RC

36

37 Bacteria Zastoupení typů RC u prokaryot

38 Model Fotosystému II

39

40 Kinetics of the electron transfer events within PSII

41

42

43 Plastochinon

44 Vývoj kyslíku v PSII P680 + E m = V 2H 2 O  O 2 + 4H + +4e - E m = V

45 S stavy 4 e - ale jen 1 foton ?? P.Joliot a B.Kok, 1970

46

47

48 Plant mitochondrial cyt c reductase (complex III) dimer: cyt bc 1, Rieske Fe-S + ~5 proteins

49

50 The structures of two types of iron-sulfur centers. (A) A center of the 2Fe2S type. (B) A center of the 4Fe4S type. Although they contain multiple iron atoms, each iron-sulfur center can carry only one electron at a time. There are more than six different iron-sulfur centers in the respiratory chain.

51 The structure of the heme group attached covalently to cytochrome c. The porphyrin ring is shown in blue. There are five different cytochromes in the respiratory chain. Because the hemes in different cytochromes have slightly different structures and are held by their respective proteins in different ways, each of the cytochromes has a different affinity for an electron.

52 Cytochrome b 6 f

53

54

55 Plastocyanine Cu center of plastocyanin Cu 2+ => Cu 3+ + e - Midpoint redox potential: E m, pH 7 = 360 mV © Antony Crofts 1996

56 The Photosystem I complex A structure

57 Fotosystém I

58

59

60 PS1

61

62

63 Ferredoxin Plant like © Antony Crofts Fe.2S iron sulfur centers ferredoxin 2Fe2S => 2Fe2S + + e - Midpoint redox potential: E m, pH 7 = to - 400mV

64 h   E   µ H +   G ATP

65

66 Energy transformation Light reactions Dark reactions ATPNADPH·H + hv, O 2, electrons CO 2 -> org. C

67

68 The mitochondrion and chloroplast as electrical energy-conversion devices. Inputs are light green,products are blue,and the path of electron flow is indicated by red arrows. Note that the electron-motive force generated by the two chloroplast photosystems enables the chloroplast (B) to drive electron transfer from H 2 O to carbohydrate, which is opposite to the direction of electron transfer in the mitochondrion (A).

69 Noctor and Foyer 2000 Multiple pathways for spending the photosynthetic currency ATP / NADPH + ~ 1.5 ATP / NADPH + variable

70 Cyclic electron transport hv 1 hv -> 0 e -

71

72 RC II RC I Dva typy RC: chinonové (vysokopotenciálové) FeS (redukční)

73

74 Hans DeisenhoferRobert HuberHartmut Michel C M L H Nobelova cena 1988

75 Purpurové bakterie

76

77 Zelené sirné bakterie

78 Konec


Stáhnout ppt "Ondřej Prášil Mikrobiologický ústav AVČR Laboratoř fotosyntézy v Třeboni Fotosyntéza Bioenergetika."

Podobné prezentace


Reklamy Google