1 / 35

DOKAZIVANJE UGLJENIH HIDRATA NASTALIH PROCESOM FOTOSINTEZE

DOKAZIVANJE UGLJENIH HIDRATA NASTALIH PROCESOM FOTOSINTEZE. AUTOTROFIJA. Sposobnost zelenih biljaka da iz spoljašnje sredine uzimaju samo ugljen-dioksid, nitrate, sulfate, a pored njih fosfat i vodu i da od njih izgrađuju sve ugljene hidrate, proteine, nukleinske kiseline i lipide. FOTOSINTEZA.

neylan
Download Presentation

DOKAZIVANJE UGLJENIH HIDRATA NASTALIH PROCESOM FOTOSINTEZE

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. DOKAZIVANJE UGLJENIH HIDRATA NASTALIH PROCESOM FOTOSINTEZE

  2. AUTOTROFIJA • Sposobnost zelenih biljaka da iz spoljašnje sredine uzimaju samo ugljen-dioksid, nitrate, sulfate, a pored njih fosfat i vodu i da od njih izgrađuju sve ugljene hidrate, proteine, nukleinske kiseline i lipide.

  3. FOTOSINTEZA • Fotosinteza je jedinstven proces u živom svetu u kome se zahvaljujući prisustvu zelenih pigmenata u biljkama apsorbovana svetlosna energija transformiše u korisnu hemijsku energiju. • 6 CO2 + 12 H2O = C6H12O6 + 6 O2 +6 H2O

  4. Ceo život na Zemlji zavisi od sunčeve energije. Svi fotosintetski aktivni organizmi u toku jedne godine proizvedu približno 150 milijardi tona ugljenih hidrata. Zahvaljujući fotosintezi za poslednje 2 milijarde godina 5 puta se povećala količina kiseonika u vazduhu.

  5. PREGLED FOTOSINTEZE

  6. PODELA BILJAKA • Fotohemijska redukcija CO2 do ugljenih hidrata: C3, C4, CAM • C3 biljke: prvo hemijski stabilno jedinjenje je sa 3 C atoma (3-fosfoglicerinska kiselina) –Kalvinov ciklus; trioze se transformišu u heksoze, ove dalje u skrob ili saharozu • C4 i CAM:prvo hemijski stabilno jedinjenje je sa 4 C atoma

  7. GDE SE ODVIJA?

  8. HLOROPLASTI • U zelenim delovima biljke koji sadrže hloroplaste. • Jedna biljna ćelija može imati 40 - 50 hloroplasta. • Hloroplasti su ovalnog oblika, prečnika 4 - 10 m, debljine 3 - 4 m. • Hloroplasti su obavijeni sa dve membrane, čija je debljina 6 nm, a između njih se nalazi periplastidijalni prostor, širok 10 - 20 nm • Spoljašnja je slična ostalim membranama u ćeliji • Membrane tilakoida se znatno razlikuju, jer se lipidi koji ulaze u njihov sastav veoma retko nalaze u nefotosintetičkim biološkim membranama, glavni regulatori transporta između hloroplasta i citoplazme

  9. HLOROPLASTI Stroma je rastvor sličan citosolu, u kome se nalaze produkti fotosinteze (skrobna zrna) i mnogi metaboliti,proteini koji imaju enzimatske funkcije, kao i nukleinske kiseline. U stromi se izgrađuju i pigmenti koji učestvuju u fotosintezi. Stroma sadrži i plastoglobule, lipidne kapi, koje su naročito brojne kod biljaka koje rastu u mraku i u listovima koji stare.

  10. U svim fotohemijskim procesima svetlost može biti aktivna samo ako je apsorbovana. Apsorbciju svetlost odredjenih talasnih dužina obavljaju pigmenti. • Akcioni spektar se predstavlja grafički kao intezitet procesa (količina O2) u funkciji talasne dužine, jasno je da se akcioni spektri moraju podudarati sa apsorcionim. • U fotosintezi učestvuju tri grupe pigmenata: hlorofili, karotenoidi i fikobilini

  11. hlorofil

  12. Svi fotosintetički organizmi imaju po 4 do 5 supramolekulska kompleksa na tilakoidnoj membrani: • fotosistem I • fotosistem II • kompleks citohroma b6f ili bc1 • kompleks proteina i pigmenata koji skupljaju svetlost • sintaza adenozin trifosfata (reverzna ATPaza) • Fotosistemi obuhvataju specijalne molekule hlorofila a kao i primarne akceptore elektrona.

  13. KALVINOV CIKLUS = Reduktivni pentozo fosfatni ciklus

  14. Pri svakom obrtanju ciklusa jedan molekul CO2 ugradjuje se u organska jedinjenja, za to su potrebna 2 molekula NADPH i 3 molekula ATP. • Da bi se izgradio jedan molekul heksoze, potrebno je da se ciklus ponovi 6 puta i da se utroši 12 NADPH i 18ATP. • 3 mol RuBP + 3 mol CO2→ 3mol RuBP + 1 mol trioze • Ako se ove količine pomnože sa 2 izlazi da 6 mola Ru-1,5-BP vezuje 6 mola CO2, a zatim regenerišu 6 mola Ru-1,5-BP, dok 1 mol heksoze ostaje kao čist prinos 6 puta ponovljene karboksilacije

  15. Postoje dve tačke u 24-satnom periodu kada su fotosinteza i unutrašnje disanje biljke u ravnoteži. Te tačke se zovu kompenzacione tačke i normalno se javljaju u zoru i sumrak. Tada fotosinteza proizvodi tačne količine ugljenih hidrata i kiseonika za unutrašnje disanje, a unutrašnje disanje proizvodi tačne količine ugljen-dioksida i vode za fotosintezu.

  16. Trioza fosfat, kao čist prinos reduktivnog ciklusa, koriste se za sintezu skroba i saharoze • Primarni skrob se izgrađuje u hloroplastima i može u njima ostati kao privremena rezerva, a zatim se razlaže i u tom obliku prenosi u citoplazmu. • Saharoza se izgrađuje u citoplazmi asimilacione ćelije i u tom obliku transportuje u sve druge ćelije i organe biljke.

  17. Sinteza skroba u hloroplastima • Primarni skrob koji se izgrađuje u hloroplastima nastaje od fruktoza-6-fosfata (F-6-P), koji napušta reduktivni ciklus • Sintezu skroba obavljaju dva enzima: • Glukozilna transferaza • Q-enzim

  18. Razlaganje skroba u hloroplastima • Kada se fotosinteza uspori ili sasvim prestane, kao što se dešava u mraku, skrob se razlaže obrnutim procesima pomoću skrobne fosforilaze do G-1-P. • U mraku se skrob verovatno može razložiti i pomoću amilaze, tako da u citoplazmu izlazi glukoza

  19. DOKAZIVANJE SKROBA U LISTOVIMA • Skrob (amylum), štirak, je najvažniji rezervni polisaharid biljnog porekla, kao što je glikogen životinjskog. Nastaje u procesu fotosinteze i nagomilava se u korenu, krtolama, semenu, stablu i plodovima biljaka, a ima ga i u nekim mikroorganizmima. Deponovan je u amiloplastu u vidu zrnaca. Izdvojen se takođe nalazi u obliku zrnaca veličine od 2 do 130 µm. Služi kao rezervna hrana u toku rasta biljaka ili kao polazni energetski materijal semena i krtola pri klijanju.

  20. SKROB • Granule skroba imaju složen unutrašnji raspored gde su molekuli homopolisaharida sređeni i imaju sferno kristalnu strukturu

  21. SASTAV SKROBA • U sastav skroba ulaze dve komponente: amiloza i amilopektin. Amiloza je izgrađena iz molekula glukoze međusobno povezanih α1 - 4 glukozidnim vezama, dok amilopektin sadrži dva lanca: osnovni lanac gde su molekuli glukoze takođe povezane α 1 – 4 glukozidnim vezama i bočni lanac koji se sastoji od molekula glukoze povezanih α 1 - 6 glukozidnim vezama

  22. Amiloza se ne rastvara u hladnoj vodi. Daje plavu boju sa jodom, a sa alkoholima, ketonima, masnim kiselinama gradi mikrokristalne taloge. Ovakvo ponašanje objašnjava se spiralnom strukturom amiloze u čiju šupljinu mogu da uđu neka druga jedinjenja (inkluziona jedinjenja).

  23. Cilj: • Dokazivanje prisustva skroba u listu

  24. NAČIN RADA • Koriste se listovi biljaka koje su bile na svetlu i u mraku • Iseći 2cm2 lista i staviti u epruvetu sa 5 ml destilovane vode i kuvati nekoliko minuta. • Listove potom prebaciti u epruvetu sa 5 ml 70% etanola, pokriti epruvetu aluminijskom folijom i kuvati na rešou oko pet minuta dok listovi ne pobele. • Listove zatim isprati destilovanom vodom, osušiti filter-papirom i uroniti u Lugolov reagens.

  25. DOKAZIVANJE REDUKUJUĆIH ŠEĆERA Redukujući šećeri su svi šećeri koji imaju slobodnu aldehidnu (aldoze) ili keto funkcionalnu grupu (ketoze) u svom sastavu. Zahvaljujući tim grupama, ovi šećeri se lako oksiduju pri čemu pokazuju redukujuća svojstva. Na ovom svojstvu se i zasniva dokazivanje neredukujućih šećera.

  26. Reduktivni šećeri

  27. DOKAZIVANJE REDUKUJUĆIH ŠEĆERA • U reakciji sa blagim oksidansima, kao što je Fehlingov reagens koji se sastoji od Felinga I (CuSO4) i Felinga II (C4H4KNaO6 + NaOH), redukujući šećeri se oksiduju, a bakar se redukuje iz dvovalentnog oblika (u Fehlingovom reagensu) u jednovalentni oblik (Cu2O). Vizuelno se to manifestuje obezbojenjem plave boje Fehlingovog reagensa i taloženjem crvenosmeđeg bakar(I)oksida .

  28. K,Na tartarat kao dvojna so, na kraju reakcije uvek ostane nepromenjena, samo se bakarni jon, zameni sa vodonikovim atomima. • Princip reakcije jeste takav, da kada se doda bakar-sulfat, bakar prelazi iz 2+ u 1+ i gradi Cu2O koji pada kao crveni talog,a sam šećer se oksiduje do odgovarajuće kiseline. • Jon bakra je koordinovan sa tartaratom, a hidroksilna grupa je tu pretežno da potpomogne prelaz ketoza u aldoze koje podležu reakciji. • U rastvoru prvo reaguju otvoreni (aciklični) oblici šećera, a pošto stoje u ravnoteži sa cikličnim, nakon njihove reakcije se troše i ciklični oblici.

  29. Cilj: • Dokazati prisustvo redukujućih šećera u listovima.

  30. NAČIN RADA • Listove i plodove datih biljnih vrsta u avanu usitniti i macerirati uz dodatak kvarcnog peska radi bolje homogenizacije. • Maceratu dodati 2 ml destilovane vode i celi sadržaj profiltrirati u epruvetu. • U epruvetu pipetom dodati 2 ml Fehlingovog reagensa, staviti epruvetu u posudu sa vodom i grejati na rešou par minuta.

More Related