ΦΩΤΟΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΤΙΚΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ

Σχετικά έγγραφα
Φωτοσύνθεση. του σε υδατάνθρακες, καταναλώνοντας χημική ενέργεια που προέκυψε από ηλιακή ενέργεια

ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ. Υπεύθυνος Καθηγητής: Καθ. Κυριάκος Κοτζαμπάσης

φωτοχημική απόσβεση qp φωτοχημική απόσβεση NPQ

Φωτοσύνθεση. κυτταρική αναπνοή άμυλο. άλλες οργανικές ουσίες

ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΤΙΚΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΤΙΚΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ

Βιοχημεία Τροφίμων Ι. Ενότητα 11 η Φρούτα και Λαχανικά ΙΙ. Όνομα καθηγητή: Έφη Τσακαλίδου. Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων & Διατροφής του Ανθρώπου

Εργασία για το μάθημα της Βιολογίας. Περίληψη πάνω στο κεφάλαιο 3 του σχολικού βιβλίου

Φωτοσύνθεση: η διεργασία που τρέφει τη βιόσφαιρα. η τροφή

Φωτοσύνθεση. κυτταρική αναπνοή άμυλο. άλλες οργανικές ουσίες

ΔΠΘ - Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΦΥΤΩΝ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ: ΦΩΤΕΙΝΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ

Βιοχημεία Τροφίμων Ι. Ενότητα 11 η Φρούτα και Λαχανικά ΙΙ (μέρος β) Όνομα καθηγητή: Έφη Τσακαλίδου. Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων & Διατροφής του Ανθρώπου

Φωτοαναπνοή-παράγοντες που την επηρεάζουν

ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΤΙΚΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ

26/5/2015. Φωτεινές αντιδράσεις - Σκοτεινές αντιδράσεις. Μήκος κύµατος φωτός (nm) φως. Σάκχαρα πρίσµα

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΦΥΤΩΝ 17/4/2018. «Φωτοσύνθεση» Φωτοσύνθεση. Φάσµα απορρόφησης της χρωστικής. Φωτεινές αντιδράσεις. Ρόλος των χρωστικών

16/3/2017. Φωτεινές αντιδράσεις - Σκοτεινές αντιδράσεις. Μήκος κύµατος φωτός (nm) φως. πρίσµα. Σάκχαρα

Φωτοβιολογία (ΒΙΟΛ-463) 1 η Ενότητα Φωτονιακή πληροφορία και φωτοελεγχόμενες αποκρίσεις

3.1 Ενέργεια και οργανισμοί

Κωνσταντίνος Π. (Β 2 ) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

Φωτοβιολογία (ΒΙΟΛ-463) 3 η Ενότητα Φωτορύθμιση μεταβολικών μονοπατιών, Φωτομορφογενετικές αποκρίσεις

ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ. Αυτότροφοι και ετερότροφοι οργανισμοί. Καρβουντζή Ηλιάνα Βιολόγος

3 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ. Μεταβολισμός του κυττάρου

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ 3 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ «ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ» ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ Α. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΜΕΣΑ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ. 1. Να ορίσετε την έννοια της Βιοενεργητικής.

ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ 12Η 2 S + 6CΟ 2 C 6 H 12 Ο S + 6H 2 Ο

τα φύκη τα βακτήρια οι µύκητες

ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ. Η βάση της ζωής στα Πρώτιστα στα Φυτά και στα Κυανοβακτήρια. Γεώργιος Ν. Χώτος καθηγητής

Κυτταρική Βιολογία. Ενότητα 10 : Τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες ως τα ενεργειακά κέντρα των ευκαρυωτικών κυττάρων

ΓΕΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ. Μαντώ Κυριακού 2015

Kυτταρική Bιολογία. Μιτοχόνδρια & Χλωροπλάστες - Τα Ενεργειακά Κέντρα των Ευκαρυωτικών Κυττάρων ΔIAΛEΞΕΙΣ 24 & 25 (27 /5/2016)

AMINEMAX και ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4. Κυτταρική αναπνοή: Ο διαχειριστής της ενέργειας και των σκελετών άνθρακα

ΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

εισέρχεται στο φυτό ως ενυδατωµένο κατιόν

Κεφάλαιο 3 ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Φωτοσύνθεση: Ο ενεργειακός τροφοδότης της Βιόσφαιρας

Συνδυάζοντας το πρώτο και το δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα προκύπτει ότι:

ΜΟΝΟΠΑΤΙΑ ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ ΣΗΜΑΤΟΣ

Άσκηση 7η: Ανατομικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά φύλλων σκιάς και φύλλων φωτός του φυτού αριά (Quercus ilex).

3.1 Ενέργεια και οργανισμοί Όλοι οι οργανισμοί με εξαίρεση τους φωτοσυνθετικούς εξασφαλίζουν την απαραίτητη ενέργεια διασπώντας θρεπτικές ουσίες που

ΔΠΘ - Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΦΥΤΩΝ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΒΛΑΣΤΗΣΗ ΤΩΝ ΣΠΕΡΜΑΤΩΝ

Κεφαλαίο 3 ο. Μεταβολισμός. Ενέργεια και οργανισμοί

ΕΡΓΑΣΙΑ. Το κύριο ενεργειακό «νόμισμα» των κυττάρων ειναι το ΑΤΡ.

Κυτταρικό τοίχωμα. Το φυτικό κύτταρο. Χλωροπλάστης Χυμοτόπιο

Ακτινοβολία. Η ακτινοβολία ως παράγοντας καταπόνησης. Καθοριστικής σημασίας

Εργασία για το μάθημα της Βιολογίας Περίληψη πάνω στο κεφάλαιο 3 του σχολικού βιβλίου

3.1 Ενέργεια και οργανισμοί..σελίδα Ένζυμα βιολογικοί καταλύτες...σελίδα Φωτοσύνθεση..σελίδα Κυτταρική αναπνοή.

ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΗΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΑΒΙΟΤΙΚΕΣ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΙΣ ΜΕΣΩ ΤΗΣ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗΣ

Περιεχόμενα. Δομή του Γονιδιώματος και Γονιδιακή Έκφραση ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Ημιαυτόνομα Οργανίδια που Διαιρούνται Ανεξάρτητα από τη Διαίρεση του Πυρήνα

ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΖΩΗΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ. π. Αναστάσιος Ισαάκ Λύκειο Παραλιμνίου Ιανουάριος 2014

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

9/5/2015. Απαραίτητα θρεπτικά στοιχεία για τα φυτά

1. Να οξειδωθούν και να παράγουν ενέργεια. (ΚΑΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ)

ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΑΝΑΠΝΟΗ. π. Αναστάσιος Ισαάκ Λύκειο Παραλιμνίου Δεκέμβριος

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Περίληψη Βιολογίας Κεφάλαιο 3

BIOΛ154 ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Ι. ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ (Lubert Stryer)

Φ ΣΙ Σ Ο Ι Λ Ο Ο Λ Γ Ο Ι Γ Α

ΠΕΡΙΛΗΠΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ 3 ου ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ (μεταβολισμός)

Οξειδωτική καταπόνηση

CAMPBELL REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010

Ακτινοβολία. Η ακτινοβολία ως παράγοντας καταπόνησης. Καθοριστικής σημασίας

Φωτοσύνθεση. hv χημική ενέργεια. 1. Φωτεινές αντιδράσεις

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 6 η Μαγνήσιο (μέρος β) Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΩΝ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Το φωσφορικό ανιόν δεν ανάγεται µέσα στο φυτό. Παραµένει στην υψηλότερη οξειδωτική µορφή του

KΕΦΑΛΑΙΟ 3ο Μεταβολισμός. Ενότητα 3.1: Ενέργεια και Οργανισμοί Ενότητα 3.2: Ένζυμα - Βιολογικοί Καταλύτες

Φωτοβιολογία (ΒΙΟΛ-463) 4 η Ενότητα Φωτοπεριοδισμός και κιρκαδιανό κιρκαδικό ρολόι

Φύλλο Εργασίας (διάρκεια 2 διδακτικές ώρες)

ΓΙΩΡΓΟΣ Μ. Β2 ΒΙΟΛΟΓΙΑ 3ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

ΒΟΤΑΝΙΚΗ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΤΟΜΙΑ ΦΥΤΟΥ

Ηλίας Ηλιόπουλος Εργαστήριο Γενετικής, Τµήµα Γεωπονικής Βιοτεχνολογίας, Γεωπονικό Πανεπιστήµιο Αθηνών

ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑΣ ΦΥΤΩΝ

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 2006

Kυτταρική$Bιολογία$ Μιτοχόνδρια*&*Χλωροπλάστες*A** Τα*Ενεργειακά*Κέντρα*των* Ευκαρυωτικών*Κυττάρων!! ΔIAΛEΞΕΙΣ*17*&*18! (23!&!25/5/2012)!

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο 3.1-ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

Γεωπονικό Πανεπιστήµιο Αθηνών Τµήµα Γεωπονικής Βιοτεχνολογίας Εργαστήριο Φυσιολογίας και Μορφολογίας Φυτών

Εργασία Βιολογίας 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 3

Κεφάλαιο τρίτο. 3.1: Ενέργεια και οργανισμοί

ΒΙΟ-ΑΒΙΟΤΙΚΗ ΕΝΤΑΣΗ Η 2 Ο 2 Ο 2 ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΗ DNA ΠΡΩΤΕΙΝΩΝ-ΛΙΠΙΔΙΩΝ ΒΙΟΓΕΝΕΣΗ ΠΕΡΟΞΥΣΩΜΑΤΩΝ ΥΠΕΡΕΥΑΙΣΘΗΤΗ ΑΝΤΑΠΟΚΡΙΣΗ ΚΛΕΙΣΙΜΟ ΣΤΟΜΑΤΙΩΝ

2/4/2015. ικοτυλήδονα. Έµβρυο. επικοτύλιο. υποκοτύλιο. Μονοκοτυλήδονα. ενδοσπέρµιο. κοτυληδόνα. επικοτύλιο. ριζίδιο. Περίβληµα.

Μεταβολισμός και Βιοενεργητική. [Τίτλος εγγράφου] ΣΠΥΡΟΣ Ξ. Β 2

Το κύτταρο και ο κυτταρικός μεταβολισμός

Εφαρμογές του Φθορισμού Χλωροφύλλης στις Γεωπονικές Επιστήμες

Κεφάλαιο 4. Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc Utopia Publishing, All rights reserved

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΩΝ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

Εργασία Βιολογίας. Β. Γιώργος. Εισαγωγή 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ. Μεταφορά ενέργειας στα κύτταρα

Επίδραση του πλάγιου φωτισμού στη φωτοσύνθεση σε σχέση με την ανατομία των φύλλων. Μελέτη μέσω φθορισμομετρίας χλωροφύλλης

Η δέσµευση της ηλιακής ενέργειας

Φ ΣΙ Σ Ο Ι Λ Ο Ο Λ Γ Ο Ι Γ Α

6 CO 2 + 6H 2 O C 6 Η 12 O O2

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΦΥΤΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Θερινό εξάμηνο ΔΠΘ - Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων

ΠΡΟΕΚΒΟΛΕΣ ΤΗΣ ΠΛΑΣΜΑΤΙΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ ΚΑΙ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ

Οξείδωση λιπαρών Χρήση Αντιοξειδωτικών

ΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ. 3.1 Ενέργεια και οργανισμοί

ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑΣ ΦΥΤΩΝ

Transcript:

ΦΩΤΟΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΤΙΚΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ Τα αγγειόσπερμα, σε αντίθεση με τα γυμνόσπερμα αλλά και τα φύκη, αναπτύσσουν φωτοσυνθετικό μηχανισμό και κατ'επέκταση και ενεργό χλωροπλάστη μόνο κατά την έκθεση τους σε φως. Η ανάπτυξη τους στο σκοτάδι επιτρέπει τη δημιουργία πλαστιδίων με διπλό πλαστιδιακό φάκελο, όπως και οι χλωροπλάστες, ενώ η κύρια δομική διαφοροποίηση τους από τους χλωροπλάστες είναι η παντελής έλλειψη θυλακοειδών και grana. Στην θέση τους υπάρχουν σχηματισμοί μεμβρανικών κυστιδίων (προελασματοειδή σωμάτια), που πλαισιώνονται από λίγο πιο επιμήκεις μεμβρανικούς σχηματισμούς τα προθυλακοειδή. Τα πλαστίδια αυτά είναι σαφώς μικρότερα των χλωροπλαστών, δεν φέρουν φωτοσυνθετικό μηχανισμό και ονομάζονται ωχροπλάστες. Η ανάπτυξη/μεταμόρφωση αυτών των πλαστιδίων σε ώριμους χλωροπλάστες έχει άμεση σχέση με την ανάπτυξη του φωτοσυνθετικού μηχανισμού και ελέγχεται απόλυτα από το φως. Το φως δίνει το έναυσμα αυτής της διαδικασίας που περιλαμβάνει ταυτόχρονα τη βιοσύνθεση των φωτοσυνθετικών χρωστικών και την πρωτεϊνοσύνθεση των απαραίτητων για τον φωτοσυνθετικό μηχανισμό πρωτεϊνών. 3μm 4μm 1μm Φως Προπλαστίδιο Ωχροπλάστης Σκότος Χλωροπλάστης αμυλόκοκκοι grana Στρώμα 5μm 3μm Προελασματοειδή σωμάτια Φως 4μm Προθυλακοειδή Θυλακοειδή στρώματος Πλαστιδιακός φάκελος

Βιογένεση του Φωτοσυνθετικού Μηχανισμού Η φωτοανάπτυξη του φωτοσυνθετικού μηχανισμού στα ανώτερα φυτά ξεκινά από έναν φωτοϋποδοχέα ερυθράς ακτινοβολίας, το φυτόχρωμα. Η αλυσίδα μεταφοράς σήματος, που ρυθμίζει την όλη διαδικασία παρουσιάζει δύο διακλαδώσεις μιας κεντρικής αλυσίδας μεταφοράς φωτονιακού σήματος, που ξεκινά από το φυτόχρωμα (πρωτογενής φωτοϋποδοχέας). Κοινός δευτερογενής αποδέκτης του σήματος, αμέσως μετά τον φωτοϋποδοχέα, είναι μια ετεροτριμερής G-πρωτεϊνη. Η ενεργοποίηση της αυξάνει τα επίπεδα του κυκλικού GMP (cgmp), που με την σειρά του επάγει την γονιδιακή έκφραση ενζύμωνκλειδιών και για την βιοσύνθεση των ανθοκυανινών. Η πρώτη διακλάδωση του κεντρικού μονοπατιού μεταφοράς σήματος, που ξεκινά από μία ετεροτριμερή G-πρωτείνη και καταλήγει στην επαγωγή γονιδιακής έκφρασης πρωτεϊνών, που συγκροτούν τα φωτοσυνθετικά σύμπλοκα χρωστικών/πρωτεϊνών του LHC II και του PS II, καθώς επίσης και των ενζύμων-κλειδιών για την φωτοσύνθεση, ATPάσης και Rubisco, συνεχίζεται με την αύξηση της συγκέντρωσης ιόντων Ca 2+, που με την σειρά τους ενεργοποιούν το ένζυμο της καλμοδουλίνης. Η δεύτερη διακλάδωση της αλυσίδας μεταφοράς σήματος ξεκινά πάλι από την ενεργοποίηση μίας ετεροτριμερούς G- πρωτεϊνης, που στη συνέχεια αυξάνει το επίπεδο του cgmp. Ωστόσο για την γονιδιακή έκφραση πρωτεϊνών που συμμετέχουν στο σύμπλοκο PS I και κυτoχρώματος b 6 f (cytb 6 f) απαιτείται η ταυτόχρονη αύξηση του επιπέδου cgmp και η ενεργοποίηση της καλμοδουλίνης μέσω ιόντων ασβεστίου. Pr Pfr G -πρωτείνη cg M P Ca 2+ καλμοδουλίνη Σύνθεση Α TPάσης, PSII & R ubisco Σύνθεση PSI & cytb6/f http://plantcellbiology.masters.grkraj.org/html/plant_growth_and_ Development10-Physiology_Of_Flowering.htm

Η Βιοσύνθεση των Χλωροφυλλών Ο σχηματισμός του φωτοσυνθετικού μηχανισμού προϋποθέτει την ταυτόχρονη βιοσύνθεση πρωτεϊνών αλλά και φωτοσυνθετικών χρωστικών (ιδιαίτερα χλωροφυλλών). Το βιοσυνθετικό μονοπάτι της χλωροφύλλης διακρίνεται σε επιμέρους τμήματα: Μετατροπή του γλουταμικού οξέως σε αμινολεβουλινικό οξύ, που αποτελεί το πρόδρομο μόριο για το σχηματισμό της τετραπυρρόλης. Ένωση δύο μορίων αμινολεβουλινικού οξέως για το σχηματισμό μίας πυρρόλης. Ένωση τεσσάρων πυρρολών και σχηματισμό της πρώτης τετραπυρρόλης (πρωτοπορφυρίνη IX). Είσοδο του κεντρικού ατόμου Mg 2+ στην τετραπυρρόλλη και ο σχηματισμός του πρωτοχλωροφυλλιδίου. Φωτομετατροπή που πρωτοχλωροφυλλιδίου σε χλωροφυλλίδιο. Πρόσθεση της φυτόλης στον D πυρρολικό δακτύλιο και σχηματισμός της χλωροφύλλης a. Μετατροπή ενός μεθυλίου του Β πυρρολικού δακτυλίου σε αλδεϋδη και σχηματισμός της χλωροφύλλης b. http://agron-www.agron.iastate.edu/courses/agron317/pigment_inhibitors.htm & http://5e.plantphys.net/image.php?id=97

Φωτοαναγωγή του πρωτοχλωροφυλλιδίου σε χλωροφυλλίδιο Η βιοσύνθεση των χλωροφυλλών στο σκοτάδι σταματά στο επίπεδο του πρωτοχλωροφυλλιδίου, που αποτελεί και τον φωτοϋποδοχέα για την έναρξη της βιοσύνθεσης χλωροφυλλών. Τα κοινά φωτοβιολογικά χαρακτηριστικά των δύο κύριων φωτοϋποδοχέων, του φυτοχρώματος για τη βιοσύθεση των πρωτεϊνών και του πρωτοχλωροφυλλιδίου για την βιοσύνθεση των χλωροφυλλών (μέγιστο απορρόφησης για το φυτόχρωμα είναι 660nm και για το ενεργό πρωτοχλωροφυλλίδιο 650nm), διασφαλίζει την ταυτόχρονη ενεργοποίηση τους, που αποτελεί προϋπόθεση για τη συντονισμένη βιοσύνθεση πρωτεϊνών και χρωστικών που θα χρησιμοποιηθούν για τον σχηματισμό του φωτοσυνθετικού μηχανισμού. H 3 C Mg H 3 C 18 17 CH 3 CH 2 H C O CH 2 O OCH 3 COO Πρωτοχλωροφυλλίδιο h.ν H 3 C Οξειδοαναγωγάση του πρωτοχλωροφυλλιδίου CH 3 +ADPH H H 3 C 18 17 CH 3 Mg H CH 2 H C O CH 2 O OCH 3 COO Χλωροφυλλίδιο CH 3 «α ν ε ν ε ρ γ ό» P c h l i d e (628-6 32n m ) P o R : A D P H C h l i d e ( 6 7 2-6 8 0 n m ) C h l i d e : P o R : A D P H ( 6 8 4-6 9 6 n m ) ADP + «ε ν ε ρ γ ό» P c h l i d e : P o R : A D P H ( 6 3 6-6 5 7 n m ) C h l i d e : P o R : A D P + ( 6 7 8-6 9 0 n m ) A D P H Glu ALA PBG PP-IX Pchlide Φ ωτοσυνθετικά σύμπλοκα Βιοσύνθεση πρωτεινών Chl a Chl b Chlide a Chlide b

biogenesis βιογένεση του φωτοσυνθετικού μηχανισμού glutamate glu tra ligase t-ra~glutamate ADPH, ATP reductase glutamate-1- semialdehyde negative feedback Chlorophyll Chlide PoR Pchlide ALA 4,5-dioxovalerate light

Βιοσύνθεση των καροτενοειδών Τα καροτενοειδή είναι καθαρά τερπενοειδή (καροτένια) ή υδροξυλιωμένες μορφές τερπενοειδών (ξανθοφύλλες), που αποτελούνται από μονάδες ισοπεντενυλίου (ΙΡΡ). Η βιοσύνθεση τους ξεκινά από το ακέτυλοσυνένζυμο A. Το πρώτο κύριο τερπενοειδές στη βιοσύνθεση των καροτενοειδών είναι το 15-cis φυτοένιο, το οποίο μετά από μια σειρά οξειδώσεις, σχηματίζει το λυκοπένιο. Από εδώ και πέρα γίνεται διακλάδωση του βιοσυνθετικού μονοπατιού. Το μονοκυκλικό γ-καροτένιο αποτελεί ενδιάμεσο του β-καροτενίου, αλλά και των ξανθοφυλλών ζεαξανθίνη, ανθεραξανθίνη, βιολαξανθίνη και νεοξανθίνη. Το επίσης μονοκυκλικό δ- καροτένιο αποτελεί ενδιάμεσο του α- καροτενίου και των αντίστοιχων ξανθοφυλλών, της λουτεϊνης και του εποξειδίου της λουτεϊνης. http://lipidlibrary.aocs.org/plantbio/carotenoids/index.htm

O ρόλος των καροτενοειδών στην φωτοσυνθετική διαδικασία Ο ρόλος των καροτενοειδών στην φωτοσυνθετική διαδικασία είναι διπλός: Τα καροτενοειδή παίζουν το ρόλο των φωτοσυλλεκτικών χρωστικών στο σύμπλοκο συλλογής φωτός όπως και οι χλωροφύλλες. Ένα ενεργειακά διεγερμένο καροτενοειδές του S1 επιπέδου ( 1 Car*) μπορεί να μεταφέρει την ενέργεια του σε μόριο χλωροφύλλης διεγείροντας την χλωροφύλλη στην S1 κατάσταση ( 1 Chl*). Με τον τρόπο αυτό, τα καροτενοειδή συμβάλλουν στη μεταφορά ενέργειας από το σύμπλοκο συλλογής φωτός στα φωτοσυνθετικά κέντρα αντίδρασης. Car h.ν 1 Car* 1 Car* + Chl h.ν Car + 1 Chl* Τα καροτενοειδή επίσης παίζουν ένα σημαντικό ρόλο φωτοπροστασίας του φωτοσυνθετικού μηχανισμού. Έχουν τη δυνατότητα να πάρουν την ενέργεια μιάς triplet-χλωροφύλλης ( 3 Chl*) και φυσικά να διεγερθούν ενεργειακά σε triplet-καροτένιο ( 3 Car*), που με την σειρά του απελευθερώνει την ενέργεια του υπό μορφή θερμότητας. Η σπουδαιότητα αυτής της αντίδρασης έγκειται στο ότι η 3 Chl* θα μπορούσε να μεταφέρει την ενέργεια της στο οξυγόνο και να σχηματίσει διεγερμένο οξυγόνο S1 κατάστασης ( 1 Ο 2 *), που οδηγεί σε φωτο-οξείδωση και καταστροφή του φωτοσυνθετικού μηχανισμού. 3 Chl* + O 2 h.ν Chl + 1 O 2 * 1 O 2 * h.ν Φωτο-οξειδωτική καταστροφή 3 Chl* + Car h.ν Chl + 3 Car* 3 Car* h.ν Car + θερμότητα