Back to the topics list

fotosintez

Barcha tirik mavjudotlar yashash uchun energiyaga muhtoj. Ular bu energiyani ovqatdan oladilar. Ammo, siz hech qachon o'simliklarni ovqatlanayotganini ko'rganmisiz? Xo'sh, ular energiyani qanday olishadi? O'simliklar energiyani fotosintez deb ataladigan jarayon orqali oladi, bu ularga oziq-ovqat ishlab chiqarishga imkon beradi. Ushbu qiziqarli mavzu haqida ko'proq ma'lumot olish uchun o'qing.

O'quv maqsadlari

Ushbu darsda biz quyidagilarni bilib olamiz

1. Fotosintez ta'rifi
2. Fotosintez jarayonida sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalar
3. Fototroflarga oziq-ovqat ishlab chiqarishga imkon beruvchi fotosintez jarayonining bosqichlari
4. Fotosintezning ikkita asosiy bosqichi - yorug'lik reaktsiyasi va qorong'i reaktsiya
5. Fotosintezda ishtirok etadigan to'rt xil pigment

Fotosintez - bu fototroflar yorug'lik energiyasini kimyoviy energiyaga aylantiradigan jarayon bo'lib, u hujayra faoliyatini yonilg'i bilan ta'minlash uchun ishlatiladi. U xloroplastlarni xlorofill a, xlorofill b, karotin va ksantofil kabi pigmentlar orqali oladi.

Barcha yashil o'simliklar va bir nechta boshqa avtotrof organizmlar ozuqa moddalarini sintez qilish uchun karbonat angidrid, suv va quyosh nurlaridan foydalanish uchun fotosintezga tayanadi. Kislorod fotosintezning qo'shimcha mahsulotidir.

Yashil o'simliklar singari, ba'zi boshqa organizmlar ham fotosintezni amalga oshiradilar. Bularga binafsha rangli bakteriyalar, siyanobakteriyalar va yashil oltingugurt bakteriyalari kabi prokaryotlar kiradi.

Fotosintez reaktsiyasini quyidagicha ko'rsatish mumkin:

Karbonat angidrid + Suv ========= Glyukoza + Kislorod

(Quyosh nuri)

Fotosintezning ahamiyati

Fotosintez Yerdagi barcha hayotning mavjudligi uchun zarurdir. Oziq-ovqat zanjirida muhim rol o'ynaydi. Bu o'simliklarga oziq-ovqat mahsulotlarini yaratishga imkon beradi va ularni asosiy ishlab chiqaruvchilarga aylantiradi.

Fotosintez natijasida atmosferaga kislorod ham chiqariladi. Kislorod ko'pchilik organizmlarga omon qolish uchun kerak.

Fotosintez joyi

Fotosintez o'simliklardagi xloroplastlarda va ko'k-yashil suv o'tlarida sodir bo'ladi. O'simlikning barcha yashil qismlari, shu jumladan yashil poyalari, yashil barglari va sepallarda xloroplastlar mavjud.

Xloroplastlar faqat o'simlik hujayralarida mavjud va barglarning mezofil hujayralari ichida joylashgan.

Fotosintez tenglamasi

Fotosintez jarayonida karbonat angidrid va suv ikkita mahsulot, ya'ni kislorod va glyukoza hosil qilish uchun reaksiyaga kirishadi. Bu endotermik reaksiya.

6CO ₂ + 6H ₂ O = C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂

O'simliklardan farqli o'laroq, barcha bakteriyalar fotosintezning qo'shimcha mahsuloti sifatida kislorod ishlab chiqarmaydi. Fotosintezning qo'shimcha mahsuloti sifatida kislorod hosil qilmaydigan bakteriyalar anoksigenli fotosintetik bakteriyalar deb ataladi. Fotosintezning qo'shimcha mahsuloti sifatida kislorod ishlab chiqaradigan bakteriyalarga kislorodli fotosintetik bakteriyalar deyiladi.

Fotosintetik pigmentlar

Barglarda to'rt xil pigment mavjud:

1. Xlorofil a
2. Xlorofil b
3. Ksantofillar
4. Karotinoidlar

Jarayonning bosqichlari

Hujayra darajasida fotosintez jarayoni xloroplastlar deb ataladigan hujayra organellalarida sodir bo'ladi. Ushbu organellalar barglarning xarakterli yashil rangi uchun mas'ul bo'lgan xlorofil deb ataladigan yashil rangli pigmentni o'z ichiga oladi.

Strukturaviy jihatdan barg petiole, epidermis va laminadan iborat. Lamina fotosintez jarayonida quyosh nuri va karbonat angidridni singdirish uchun ishlatiladi.

• Fotosintez jarayonida karbonat angidrid stomata orqali kiradi, suv tuproqdan ildiz tuklari tomonidan so'riladi va ksilema tomirlari orqali barglarga o'tadi. Xlorofil suv molekulalarini vodorod va kislorodga bo'lish uchun quyoshdan yorug'lik energiyasini o'zlashtiradi.
• Suv molekulalaridagi vodorod va havodan so'rilgan karbonat angidrid glyukoza ishlab chiqarishda ishlatiladi. Bundan tashqari, kislorod chiqindi mahsulot sifatida barglar orqali atmosferaga chiqariladi.
• Glyukoza o'simliklar uchun oziq-ovqat manbai bo'lib, o'sish va rivojlanish uchun energiya beradi, qolgan qismi esa keyinchalik foydalanish uchun ildizlar, barglar va mevalarda saqlanadi.
• Pigmentlar fotosintezning boshqa asosiy hujayra komponentlaridir. Ular rang beruvchi molekulalardir va ular ma'lum bir to'lqin uzunligida yorug'likni yutadi va so'rilmagan yorug'likni qaytaradi. Barcha yashil o'simliklar asosan xloroplastlarning tilakoidlarida mavjud bo'lgan xlorofill a, xlorofill b va karotinoidlarni o'z ichiga oladi. U birinchi navbatda yorug'lik energiyasini olish uchun ishlatiladi. Xlorofil-a asosiy pigmentdir.

Fotosintezning ikki bosqichi

Fotosintez jarayoni ikki bosqichda sodir bo'ladi:

• Yorug'likka bog'liq reaktsiya yoki yorug'lik reaktsiyasi
• Yengil mustaqil reaktsiya yoki qorong'u reaktsiya

Fotosintezning yorug'lik reaktsiyasi yoki yorug'likka bog'liq reaktsiya

• Fotosintez yorug'lik reaktsiyasidan boshlanadi. U faqat kun davomida quyosh nuri tushganda amalga oshiriladi. O'simliklarda yorug'lik reaktsiyasi xloroplastlarning tilakoid membranalarida sodir bo'ladi.
• Tilakoid membranalar ichida yorug'likni to'playdigan Grana deb ataladigan qopga o'xshash tuzilmalar mavjud.
• Yorug'lik energiyasi fotosintezning ikkinchi bosqichida ishlatiladigan ATP va NADPH ga aylanadi. Suv ishlatiladi va kislorod ishlab chiqariladi.

Fotosintezning yorug'lik reaktsiyasidagi kimyoviy tenglamani quyidagicha qisqartirish mumkin:

2H ₂ O + 2NADP + 3ADP + 3Pi = O ₂ + 2NADPH + 3ATP

Fotosintezning qorong'u reaktsiyasi yoki yorug'likka bog'liq bo'lmagan reaktsiya

• Bu uglerodni biriktiruvchi reaktsiya deb ham ataladi.
• Bu yorug'likdan mustaqil jarayon bo'lib, unda shakar molekulalari suv va karbonat angidrid molekulalaridan hosil bo'ladi.
• Qorong'i reaktsiya xloroplast stromasida sodir bo'ladi, bu erda ular yorug'lik reaktsiyasining NADPH va ATP mahsulotlarini ishlatadilar.
• O'simliklar atmosferadagi karbonat angidridni stomata orqali ushlaydi va Kalvin tsikliga o'tadi.
• Kalvin tsiklida yorug'lik reaktsiyasi paytida hosil bo'lgan ATP va NADPH reaktsiyani boshqaradi va olti molekula karbonat angidridni bitta shakar molekulasiga yoki glyukozaga aylantiradi.

Qorong'i reaktsiyaning kimyoviy tenglamasi

3CO ₂ + 6NADPH + 5H ₂ O + 9ATP = G3P + 2H + 6NADP + 9ADP +8Pi

(Bu erda G3P glitseraldegid-3-fosfatdir)