Photosynthesis - бул эмне? PHOTOSYNTHESIS баскычы. PHOTOSYNTHESIS шарттары

Эгер сен да тирүү организмдер канчалык дүйнөнү ойлонуп беле?! Ошондо бүт анткени алар энергиясын иштеп чыгуу жана көмүр кычкыл газын, дем менен кычкылтекти дем алуу керек. Атап айтканда көмүр кычкыл газы - Бул көрүнүштүн негизги себеби, үп бөлмөдө эле. көп адамдар бар болсо да, өзү узак убакытка орун обого эмес, ал пайда болот. Мындан тышкары, уулуу заттар аба жайларды, жеке менчик унаа жана коомдук транспортту толтурат.

Жогоруда айтылгандардан көрүнүп тургандай, бир суроо бар: бүт өмүр уулуу көмүр кычкыл газы булагы болсо, анда биз кантип ге, тумчугуп элек болчу эле? Бул кырдаалда бардык жандыктардын Куткаруучу PHOTOSYNTHESIS катары кызмат кылат. тартиби жана анын зарылчылыгы кандай кандай болот?

Анын натыйжасы - көмүр кычкыл газы менен абанын кычкылтек толтурулушу балансы. Бул жараян дүйнөнүн дүйнөсүнүн өкүлдөрү белгилүү гана камераларда эмне болот эле өсүмдүктөр бар.

, Wm.C.Brown өзү - абдан татаал жол-жобосу, белгилүү бир шарттарга жараша, бир нече этап менен ишке ашат.

определение

илимий аныктамага ылайык, органикалык заттардын менен PHOTOSYNTHESIS жүрүшүндө уюлдук деъгээлинде органикалык айландырылгандан, autotrophic организмдер күн жарык таасири менен шартталган.

дагы түшүнүктүү тилде деп, PHOTOSYNTHESIS төмөнкүлөр пайда болгон жараяны:

1. өсүмдүк ным менен каныккан. нымдуулук булагы суу же топурак ным тропикалык абадан болушу мүмкүн.
2. Бул пигменттерден жооп (өсүмдүктүн камтылган атайын зат) күн энергиясынын таасир пайда болот.
3. Алар анын өндүрүүчүсү болуп саналат, ал эми алар өз алдынча өндүрүү билим берүү өсүмдүктөр дүйнөсүнүн, тамак-аш, heterotrophic жол бере албайбыз. Башка сөз менен айтканда, өсүмдүктөр, алар өздөрү өндүргөн экендиги менен багылат. Бул PHOTOSYNTHESIS натыйжасы болуп саналат.

Биринчи кадам

Иш жүзүндө ар бир өсүмдүк жарыгын мүмкүн болгон, жашыл материалдарды камтыйт. Бул зат пигменттерден артык эч ким эмес. Анын орду - хлоропласт. Бирок хлоропласт өсүмдүк жана анын жемишинен тулку бойдун жайгашкан. Бирок жаратылыш жалбырак PHOTOSYNTHESIS өзгөчө таралган. Акыркысы анын түзүмүндө кыйла жөнөкөй жана жараянынын куткаруучунун пайда үчүн зарыл энергиянын көлөмү канча болот деп билдирет салыштырмалуу чоң аянты бар болгондуктан.

жарык пигменттерден соруп жатканда, толкундануу абалында акыркы жана алардын энергетикалык убадаларды өсүмдүктүн башка органикалык молекулалардан да которулат. Мындай энергиясын ири саны катышуучулары PHOTOSYNTHESIS жараянын баштайт.

экинчи кадам

Экинчи этапта, Wm.C.Brown Окуу дүйнөнүн катышуусун талап кылбайт. Ал суу жана аба массасынын чыккан уулуу көмүр кычкыл газын пайдалануу менен химиялык байланыш пайда турат. Ошондой эле өсүмдүктөр дүйнөсүнүн жашоо мүмкүнчүлүгүн заттардын жыйындысы синтези. Бул крахмал, глюкоза болуп саналат.

Мындай органикалык элементтер өсүмдүктөрдүн өсүмдүк айрым бөлүктөрүндө электр булагы катары иш-аракет, маанилүү жол менен нормалдуу жүрүшүн камсыз кылат. Бул заттар тамак-аш үчүн өсүмдүктөрдү колдонуу өндүрүлгөн жана жаныбарлар дүйнөсү, жатат. Адам денеси күн сайын тамак-жылы киргизилген бул заттардын тамак-аш менен менен каныккан.

Эмне? Кайда? Качан?

бурулуп, органикалык жана органикалык зат, ал PHOTOSYNTHESIS үчүн тиешелүү шарттарды камсыз кылуу үчүн зарыл. Бул иш үчүн зарыл болгон биринчи кезекте жарык. Биз жасалма жана нурунан жөнүндө сөз болуп жатат. күн энергиясын ири өлчөмдө алуу зарылчылыгы бар болсо, Nature, адатта, өсүмдүк иш болуп саналат, жазында жана жайында, күчү менен мүнөздөлөт. жарык азыраак болуп, күзгү ордуна, жөнүндө эмне айтууга мүмкүн эмес, кыска күнү. Натыйжада, жалбырактары саргайып кетет, андан кийин толугу менен сууга түшүп кетти. Бирок күндүн биринчи жаз жаркырап нурлары сыяктуу, көк чөп чыгат дароо эле анын иш-chlorophylls улантууга, ошондой эле абдан маанилүү мүнөзү бар кычкылтек жана башка азыктар, жигердүү иштеп баштайт.

PHOTOSYNTHESIS шарттары чачырама жарык гана бар эмес, камтыйт. Нымдуулук да жетиштүү болушу керек. Анткени, өсүмдүк алгач нымдуулук соруп, андан кийин кабыл күн энергиясы менен башталат. Бул жараяндын жыйынтык жана өсүмдүктөрдү азыктандыруу буюмдар болуп саналат.

жашыл зат PHOTOSYNTHESIS бар болсо гана. пигменттерден деген эмне, биз жогоруда сөз кылган. Алар өз өмүрүн жана иштин туура багытын камсыз кылуу, жарык жана күн энергиясынан жана өзү өсүмдүктүн ортосунда дирижеру түрү болуп саналат. Green заттар жутуу кубаттуулугу кызыгат нурун бар.

Бул маанилүү ролун жана кычкылтек ойнойт. PHOTOSYNTHESIS жараян ийгиликтүү болгон, өсүмдүктөр, анын курамы бир гана 0,03% карбон кислотасы бар, анткени, ал бир топ керек. Демек, 20 000 м ^{3 абанын} ичинен 6 м ³ кислотасы менен ала аласыз. Бул акыркы өкүм сүрүүдө - өз кезегинде, жашоо үчүн керектүү зат глюкоза негизги feedstock.

PHOTOSYNTHESIS эки этаптары бар. биринчи жолу жарык деп аталат, ал эми экинчиси - караңгы.

Кандай механизм Жогор жарык этап

PHOTOSYNTHESIS жарык этап дагы бир аты - photochemical. бул этапта негизги катышуучулары болуп төмөнкүлөр саналат:

• күн энергиясы;
• ар кандай пигменттер.

так Биринчи компонент менен, ал күн нуру болуп эсептелет. Бирок, пигменттер, ар бир, билбейм кандай. Алар жашыл, сары, кызыл же көк келет. жашыл chlorophylls топ "А" кирет жана "Б", сары жана кызыл / көк - phycobilins тиешелүү. Photochemical иш-аракет бир гана жол "A" бул этабында катышуучулардын арасында көргөзмө chlorophylls. калган кошумча ролу таандык, негизи - жарык пакетчелерине чогултуу жана photochemical борборунда алардын ташуу.

пигменттерден photochemical системасынын төмөнкүдөй бир кичинекей толкун узундугуна ээ болгон күн энергиясын дараметин натыйжалуу пайдалануу ээ болгондуктан аныкталды:

- Photochemical борбору 1 (жашыл зат "А" тобу) - анын узундугу 700 пигмент соруу жарык нурлары ичинде болжол менен 700 нм болуп саналат. Бул пигмент PHOTOSYNTHESIS жарыгы этабынын продуктуларын түзүү негизги ролу таандык.

- Photochemical борбору 2 (жашыл зат тобу "B") - узундугу 680 нм жарык нурларды жутуу пигменттик 680 киргизилген бир бөлүгү болуп саналат. Ал photochemical борборун 1. Бул гидролизи суюктук аркылуу жетишилет жоголгон электрон милдеттерин толтуруп турат актер, таандык.

photosystem 1-жана 2-тыгыздаштырылган бир жарык fluxes photochemically жигердүү боёк, бир эле молекула бар белоктору 350- 400 молекулалардын учурда - пигменттерден топ "А".

Эмне болуп жатат?

1. өсүмдүктүн ичине жарык энергия, козголушуна бир мамлекетке кадимки абалына өтөт, анда 700 камтылган пигмент таасир бар. Пигмент деп аталган электрондук тешиктен, натыйжада бир электронун жоготкон. Андан сырткары, бир электронун жоготкон пигмент молекуласы, башкача айтканда, аны кабыл катары, партиялык электрон кабыл алат, жана түрүн кайра артка жөнөтүлүшү мүмкүн.

2. пигменти 680 photosystem соруу жарык борборунда суюктук photochemical чиришинен жараяны 2. Суу таралуу кийин пайда болгон электрондор башында мындай ойлонолу C550 катары материалды кабыл алынган, ошондой эле кат Q. тарабынан аныкталган Анан, ойлонолу электрон райондук, жүргүнчүлөрдү жана photochemical 1 борборуна жеткирилет кирбейт жарык пакетчелерине жана башка бейпилдикке пигменттик 700 калыбына келтирүү жараянына натыйжасы болуп саналат тешиктер е, толтурат.

мындай бир молекуланын электрондук калган кайра алат болгон учурлар да кездешет. Бул жылуулук менен жарык энергиясынын обочо алып келет. Бирок дээрлик атайын темир-күкүрт белоктор менен бирге ар дайым бир электрон бир терс заряды бар жана чынжыр бир же пигменттик 700 башка багыттуу районго түшүп алып, дайыма Кабыл менен тосуп жатат.

Мезгил - биринчи акт, экинчи туруучу электрон ташуу жабык түрү бар.

Эки жараяндар электрондук алып жүрүүчүлөр ошол чынжыр катализаторлору караштуу PHOTOSYNTHESIS биринчи кадам түшөт. Бирок, бул алкак түрү photophosphorylation бир эле учурда бир Чл ойду башталат жана аяктайт, ал эми туруучу өтүү "А" пигментти үчүн зат жашыл "Б" тобун ташуучу билдирет деп белгилей кетүү керек.

үзгүлтүксүз транспорт өзгөчөлүктөрү

Мезгил мезгили менен Phosphorylation да photosynthetic чакырды. бул жараяндын бир натыйжасы катары ATP молекуласы өндүрүлгөн. Бул негизи энергия бошотулган келсе пигмент боюнча электрон толкунданып мамлекет бир нече кийинки этапта 700, кийин кайра транспорттук, СПС кездешүүчү байланыштары мындан ары топтоо phosphorylating энзимдин системасында кабыл алуу бөлүгү. Башкача айтканда, энергетика житип кеткен эмес.

күн нуру энергияны колдонуу менен мембрандык үстүрт tilaktoidov хлоропласттын химиялык технология менен Энергия боюнча Башкы түзүү боюнча үзгүлтүксүз жана Phosphorylation, PHOTOSYNTHESIS негизги жооп болуп саналат.

менен өздөштүрүүгө photosynthetic phosphorylation кабыл жок PHOTOSYNTHESIS кара этабы мүмкүн.

Айырмачылыктары noncyclic түрүн ташуу

жараян N * жана стромадагы + жана NADPH пайда калыбына келтирүү болуп саналат. механизм стромадагы үчүн + стромадагы * H. андан ары кыскартуу менен электрон азайтуу кабыл ferredoxin өткөрүп берүү жана андан кийинки өткөөл негизделген

Натыйжада, пигменттүү 700 жоготкон электрондор, электрондор photosystem жарык нурлары менен уратылган суу менен толукталды 2.

агып электрон Acyclic жолу жарык PHOTOSYNTHESIS эки photosystems жооп жолу менен жүзөгө ашырылат турат, аларга электрондук-транспорттук чынжыр байланыштырат. Жарык энергиясы электрондор кайра агымын жетектейт. борборуна 1 photochemical борборунун транспорттун ичинде 2 электрон улам кабыкчасынын бетиндеги tilaktoidov боюнча протон дараметин катары топтоого энергияларынын бир бөлүгүн жоготушат.

хлоропласттарда СПС пайда болушу үчүн электрон ташуу чынжырынын, ошондой эле иш-протон-түрү мүмкүнчүлүктөрүн түзүү PHOTOSYNTHESIS жараянынын караңгы баскычта митохондрия ошол эле жол менен дээрлик бирдей болуп саналат. Бирок мүмкүнчүлүктөр деле бар. Бул жагдайда Tilaktoidami туура эмес жагына митохондрия тамашасы болуп саналат. Бул электрон менен протон митохондриялык кабыкчасындагы которуу агымынын салыштырмалуу карама-каршы багытта бир кабыкча аркылуу негизги себеби болуп саналат. электрондор сырттан жеткирилет жана протондор Булакта tilaktoidnogo ички бириктирилет. Акыркы жолу гана оң колуна алат, жана сырткы чел кабыгы tilaktoida - терс. Ушундан улам, митохондрия жол карама-протон градиент типтеги жол экенин көрсөттү.

Дагы бир өзгөчөлүгү, протон мүмкүнчүлүктөрүн жогору рН болуп саналат.

Үчүнчү өзгөчөлүк tilaktoidnoy бурдук сайттарга жана натыйжада гана эки чынжыр менен СПС молекулалардын катышы 1 барабар протон менен катышуусу: 3.

жыйынтыктоо

PHOTOSYNTHESIS биринчи кадам ёсъмдък жарык энергиясынын (жасалма жана neiskusstvennoy) менен өз ара аракеттенүү болуп саналат. жашыл заттын нурлары жооп - пигменттерден, жалбырактан камтылган алардын көпчүлүк.

ATP жана стромадагы * H калыптандыруу - Ушул сыяктуу кырдаалга натыйжасы. Бул буюмдар кара көзкараштар пайда үчүн зарыл болуп саналат. Демек, жарык этап - жараянын байлап, ансыз ал экинчи кадам болуп калат - караңгы.

караңгы этап: мааниси жана өзгөчөлүктөрү

Dark PHOTOSYNTHESIS жана аны кабыл алуу үчүн карбонгидрат көмүр кычкыл газы тартиби органикалык зат болуп саналат. Эгер ушундай болуп жатса, ишке ашыруу хлоропласт стромада пайда жана буюмдарды активдүү катышуусу PHOTOSYNTHESIS биринчи кадам - жарык.

өздөштүрүүгө жараянына кадам кара негизделген photosynthetic механизми-жылы көмүр кычкыл газын мезгили менен мүнөздөлөт, (ошондой эле photochemical carboxylation, Calvin цикл деп да аталат). Бул үч этаптан турат:

1. Көмүргө - кошулуу CO _2.
2. Калыбына келтирүүчү этабы.
3. Этап калыбына ribulozodifosfat.

Ribulofosfat - беш көмүртек атомдору менен кант - СПС эсебинен phosphorylation тартибинде бир субстрат бар, ошону менен бирге мындан ары да бир заматта суу молекуласы менен мамилелери чиригенден CO ₂ алты көмүртектин менен буюмдун, байланыштуу тарабынан carboxylation дуушар ribulozodifosfat өндүрүү, эки молекулярдык түрдү кислота phosphoglyceric түзүү . Андан кийин кислота СПС катышуусун талап кылган Enzymatic кубулуштардын ишке ашыруу боюнча толук калыбына өтүүдө жана стромадагы үч көмүртектин үчүн кантты пайда - үч көмүртектүү кант, тирозин же aldehyde phosphoglyceraldehyde. эки тирозин коюлтулган гексоз молекуласы алган болсо, анда крахмалдан молекуласынын жана түшө запастагы бир бөлүгү болушу мүмкүн.

Бул этап PHOTOSYNTHESIS учурунда, CO ₂ бир молекула соруп, үч ATP молекулаларды жана төрт H атомдорду Geksozofosfat жашашына көмүр кычкыл башка бир молекула менен кайрадан болот калыбына ribulozofosfata натыйжасында, Кребстин кездешүүчү айлампасынын аллергиясы бар, колдонуу экендиги менен аяктайт.

Carboxylation жооп, калыбына келтирүү, калыбына гана PHOTOSYNTHESIS ишке ашат атайын клеткалар үчүн кароого мүмкүн эмес. Кандай "бирдиктүү" агымынын жол болуп саналат да, дагы эле бар, анткени, бир айырмасы, айта албайм - калыбына келтирүү жараяны NAD + H. караганда NADPH + H колдонуп,

Кошулуу CO ₂ ribulozodifosfat ribulozodifosfatkarboksilaza камсыз Катализ, дуушар болот. жооп продукт NADPH * Н2 жана СПС glyceraldehyde-3-орунбасары үчүн эсебинен калыбына, 3-phosphoglycerate болуп саналат. кыскартуу жараяны glyceraldehyde 3-кездешүүчү dehydrogenase менен catalysed жатат. Акыркы жонокой dihydroxyacetone кездешүүчү айландырылат. пайда fruktozobisfosfata. молекулалар бир бөлүгү айлампасын жаап, калыбына жараяны ribulozodifosfat катышып жатат, ал эми экинчи бөлүгү photosynthetic клеткаларда бир камдык карбонгидрат түзүү үчүн иштеп жатат, б.а., ал-аш менен PHOTOSYNTHESIS жазыла элек.

Жарык энергияны органикалык заттардын phosphorylation жана синтез үчүн талап кылынат, ошондой эле органикалык заттар менен кычкылданышы энергетикалык кычкылданууга phosphorylation талап кылынат. өсүмдүктөрдүн жана жаныбарлардын heterotrophic башка организмдердин жашоо менен камсыз болуп эсептелет.

өсүмдүк клеткаларында, Wm.C.Brown ушундай жол менен ишке ашат. Анын продуктусу көмүртек сөөгү органикалык пайда болгон дүйнөнүн өсүмдүктөр заттардын ар түзүү үчүн зарыл болгон карбонгидрат болуп саналат.

органикалык эмес нитратынын кыскартуу түрү photosynthetic организмдер органикалык эмес азот заттар менен алек, ал эми күкүрт - улам амино-кислотадан sulfhydryl топторго sulfates кыскартуу керек. белоктордун, нуклеин кислоталарынын, липиддердин, көмүртек пайда берет, cofactors PHOTOSYNTHESIS болуп саналат. Кандай заттардын бир "табак" деген маанилүү эле баса калган өсүмдүк үчүн, ал эми калганы баалуу дары заттар орто синтези азыктарын (flavonoids, алкалоиддер, terpenes, polyphenols, стероиддер, orgkisloty жана башкалар) боюнча эмес, бир да сөз болгон. Ошондуктан, бул PHOTOSYNTHESIS деп аша чапкандык эмес - өсүмдүктөрдүн, жаныбарлардын жана адамдардын өмүрүнүн ачкычы.