Күн сәулесі энергиясының химиялық байланыс энергиясына айналу процесі

ФОТОСИНТЕЗ ПРОЦЕСІ ЖӘНЕ ОНЫҢ ТІРШІЛІКТЕГІ МАҢЫЗЫ

Фотосинтез

Жоспар:

1) Ашылу тарихы

2) Фотосинтез туралы

3) Фотосинтез үрдісі

4) Автотрофты және гетеротрофты жасушалар

5) Тыныс алу және фотосинтез

Өсімдіктердің оттегін

бөлетінін ең алғаш рет

ағылшын 1770 ж

Джозеф Пристли ашты.

1817 ж екі француз

химигі Пельтье

жапырақтан жасыл

зат бөліп алып,

оны хлорофилл деп

атады.

1845 ж неміс физигі

Р. Майер жасыл

өсімдіктер күн

энергиясын

химиялық энергияға

айналдыратынын

дәлелдеді.

К. Е. Тимирязов

фотосинтез күн

спектрінің

хлорофилл өте

көп сіңірілген

жерлерінде

анағұрлым

күштірек жүретінін

тапты.

Фотосинтез - күн жарығы энергиясының әсерінен көмірқышқыл

газы мен судың оттегі мен көмірсуларға айналу үрдісі.

Түзілген көмірсулар қорек ретінде қолданылады,

ал оттегі атмосфераға түседі.

Фотосинтез туралы мәлімет

Фотосинтез - (гр. фотос - жарық және синтез) - жасыл жапырақ органоидтері, яғни хлоропласт Фотосинтез нәтижесінде жер жүзіндегі өсімдіктер жыл сайын 100 млрд т-дан астам органикалық заттар түзеді (мұның жартысынан көбін теңіз, мұхит өсімдіктері түзеді) және бұлкезде олар 200 млрд-тай СО2 сіңіреді, оттегін бөледі.

Органикалық əлемдегі тіршіліктің толып жатқан түрлері кездеседі. Тірі организмдерде физиологиялық зерттеулер нəтижесінде зат алмасу процестерінің алуан трлі екендігі байқалады. Бірақ, тіршіліктің барлық түрлеріне ортақ бір белгісі болады. Тіршілік əрекеттерінің жиынтығы - өсу, қимыл-қозғалыс, химиялық өзгерістердің барлығы органикалық қосындылардағы химиялық энергияны пайдалануға негізделген.

Жеке организмдер осы энергияны өздерінше түрліше пайдаланылуы мүмкін. Бірақ органикалық заттардың кері қарай өзгерулерінің көп түрлі болуына қарамастан, олардың алғашқы синтезделу жолы (көзі) барлық түрлі организмдер үшін бірдей.

Үрдістер

I. Бір - бірін өзара толықтыратын екі: судың ыдырауы мен АТФ синтезі үрдістерінен пайда болады

II. Су фотолизі- судың жарықта ыдырау үрдісі. Атмосфераға оттегі бөлініп шығып, ауадағы көмірқышқыл газын қосып алып, глюкоза молекуласын синтездейді.

III. Хлорофил молекуласына жарық түскен кездегі энергияны АТФ ты синтездеуге жұмсайды. Онда АДФ тағы бір фосфат қосып алып АТФ -ға айналады.

Жарықта жүретін сатысы

Үрдістер

І. Атмосферадағы көмірқышқыл газы және жарық сатысынан түсетін сутегі қосылысы нәтижесінде глюкоза молекуласының синтезі жүреді. Жарық реакциялары барысында қорға жиналған АТФ энергиясы шығындалады.

Қараңғыда жүретін сатысы

Автотрофты және гетеротрофты жасушалар

Пластикалық (анобализм) алмасу сипатына сәйкес табиғаттағы барлық жасушалар екі топқа бөлінеді. Хлорофилі бар өсімдік жасушаларының тірі табиғат үшін маңызы өте зор, себебі онда өзіне тән ерекше әрекеттер (процестер) жүріп жатады. Ол әрекеттер фотосинтез деген атпен ғылымға әйгілі. Фотосинтез дегеніміз күн сәулесі энергиясын химиялық байланыстар энергиясына айналдыратын күрделі механизмді әрекет.

Фотосинтез процесі жалпы 2 сатыға: жарық және қараңғы болып бөлінеді.

Жарық фаза хлоропласта жарықта жүреді. Жарық әсерінен хлорофилл молекуласы қозып, бір электроны жоғары деңгейге өтеді. Ол тотығу-орынбасу реакциясына қатысады. Пайда болған энергия АТФ-тің қалпына келуіне жұмсалады. Жарық фазаның маңызы:

Қуатты биологиялық жүйеге қабылдаушы пигментті жүйе арқылы енгізу.

Жарық қуатын «биологиялық қуатқа» айналдыру.

№

Сипаты

Фотосинтез сатылары

Жарық

Қараңғы

Жарық

Жарыққа тәуелді

Жарыққа тәуелді емес

Температура

Температураға тәуелді емес

Температураға тәуелді

Тездігі

Тез <10(-5) сек

Баяу-10(-2) сек

Өтетін орны

Мембрана

Хлорофилл стромасы

Тынысалу және фотосинтез

Ағзалар тыныс алғанда қоректік заттар толық ыдырау үшін оттегі қажет екендігі баршамызға белгілі. Тынысалудың ең соңғы өнімі - көміртегі оксиді су жене бос энергия. Бұл соңғы өнімдер - фотосинтезге кажеттi негiзгi косылыстар болып табылады. Сондықтан, тынысалу фотосинтез кезiндегi энергияны жоққа шығарады.

Энергияның ең көбi - күн сәулесiнiкi, қоректiк заттар одан аз, ең азы көмiртегi оксидi, су және оттегi. Мұнда күн сәулесi энергиясын химиялық байланыс энергиясына айналдыруда басты рөлдi хлоропластар атқарады. Пластиттердiң үш түрге бөлінетіндігi белгiлi, олар: лейкопластар, хромопласт жене хлоропласт. Бул үшеуiнiң де негiзi - строма деп аталатын ақуыз. Ал, фотосинтез әрекетi хлорофилл пигментi (жасыл түс беретiн) бар хлоропласт жасушасында жүредi.

Хлоропластың құрылысы

Биологиядағы барлык органоидтар сияқты, хлоропластың құрамы оның қызметiне сай күрделi болады. Хлорофилдер көк және қызыл түсті сәулелерді жұтып, жасылды шағылыстырады. Ол сәуле хлоропласт жасушасын жасыл етіп көрсетеді.