ӨСіМДіКТЕРДіҢ ФОТОСИНТЕЗ АППАРАТЫ

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

ФОТОСИНТЕЗ

Автотрофты қоректенудің жоғарғы және төменгі сатыдағы жасыл өсімдіктер фотосинтезі, бактериялық фотосинтез немесе фоторедукция және хемосинтез түрлері болады. Біздің планетамыздағы органикалық заттардың барлық қоры осы үшін процестің нәтижесінде түзілген. Жасыл пигментті бар жоғарғы және төменгі сатыдағы өсімдіктерде фотосинтез процесі жүреді Хлорофилдің қатысуымен өсімдіктер күн энергиясын сіңіріп, оны химиялық қосылыстар энергиясына айналдырады. Хлорофилдің сіңірген энергиясы бірқатар аралық акцепторлар арқылы су мен көмірқышқыл газына жеткізіледі, осының нәтижесінде инертті болып саналатын бұл заттар күрделі органикалык косылыстар түзе отырып әрекеттеседі. Жалпы алғанда, фотосинтез реакцаясының жиынтық тендеуін Ван-Ниль бойынша былайша жазуға болады;

Бұл теңдеу және сияқты жай минералдық заттардын күн сәулесінін энергиясы есебінен органкалық зат-көмірсу түзілетінін көрсетеді. Фотосинтез кезінде бос оттегі бөлініп шығуынын зор манызы бар. Фотосинтез процесінің арқасында жер атмосферасында оттегінің қоры жасалып, тіршіліктің аэробты формаларыдамыды. Қ. А. Тимирязев жасыл өсімдіктердің фотосинтез

кызметінің космостық ролін сипаттап берді. Күн сәулесін сіңіріп,

бос оттегін бөліп шығару арқасында жасыл өсімдіктер жер беті- ндегі тіршіліктің қалыпты дамуына зор үлес қосты.

Соңғы кездегі зерттеулер көрсеткеніндей, фотосинтез проце- сінде күн сәулесінің энергиясы NADPH және ATP Equation. 3 -түзілуіне жұмсалады. Сондықтан фотосинтез теңдеуін М. Кальвин былайща

келтіреді;

Эволюция барысындафотосинтез процесін жүргізуші организмдер хемосинтез процесін жүргізуші организмдерден кейін пайда болады, алайда фотосинтез процесінде қоры іс жүзінде шексіз болып табылатын заттар мен күн энергиясы пайдаланатындықтан, бұл процес барынша дамыды. Жоғарғы сатыдағы өсімдіктер фотосинтезінің арасында көмірдің, щымтезек пен мұнайдың қоры ерте замандағы геологиялық дәуірлерде қалыптасты. Жер бетінде тіршілік ететін гетеротрофтардың бәрі де қоректік заттарды өсімдіктер фотосинтез есебінен қабылдайды.

Бактериялық фотосинтез эволюция тұрғысынан алып қарағанда өте ертеде пайда болған. Бактериялық фотосинтез немесе фоторедукция деп аталатын бұл процес бактериялар тобында жүзеге асырылады. Бүл топқа пурпурлық (қанқызыл) және қызыл күкірт емес бактериялар, жасыл күкірт бактериялары жатады. Олардың құрамында хлорофиллден біраз айырмашылығы бар бактериохлорофилл пигменті және каротиноидтар бар. Пигменттері болуының арқасында олар күн сәулесінің энергиясын сіңіреді. Бактериялық фотосинтез бен өсімдіктер фотосинтезінің ұқсастығы, міне, осында. Мұнда сутегі көзі ретінде су емес, көмірсутектер, күкіртсутектер мен май қышқылдары пайдаланылады. Фотосинтезден ерекше мұнда оттегі бқлініп щықпайды. Сутегі көздері аз таралғандықтан сондай-ақ олардың өоры өте щектеулі болғандықтан, фоторедукция процесі кең дамып, таралмаған.

Атмосферада бос оттегінің жиналуы салдарынан автотровтық қоректенудің ұшінші түрі - хемосинтез жүзеге асады. Хемосинтезді орыс микробиологы С. Н. Виноградский ашты. Хемосинтез жарық жоқ жердегі аэробты жағдайларда тіршілік етеін пигментсіз бактериялық тобына тән. Көмірқышқыл газын тотықсыздандыру үшін бұл бактериялар к. н энергиясын емес, химиялық тотығу реакцияларының энергиясын пайдаланады. Күкірттің алуан түрі қосылыстарын тотықтыратын күкірт бактерияларының үлкен тобы хемосинтез бактерияларына жатады. Күкірттің тотығуы нәтижесінде энергия бөлініп шығады, оны бактериялық органикалық қосылыстар түзе отырып көмірқышқыл газын тотықсыздандыру үшін пайдаланылады. Сондай-ақ С. Н. Виноградский ашқан нитрофикациялаушы бактериялар да хемосинтез бактерияларына жатады. Хемосинтездің фотосинтез фотосинтезден энергия көзі жөнінен де, сондай - ақ сутегі көзі жөнінен де айырмашылығы бар. Бұл процесс оттегін бөліп шығармастан өтеді. Энергия мен сутегі көздерінің шектеулі болуы салдарынан хемосинтез кең таралмаған.

Жалпы алғанда, жер бетіндегі өсімдіктер атмосферадан 170 млрд. т. сіңіреді, 130 млрд. т су жұмсап, 2. 10 Дж Күн энергиясы есебінен 100 млрд. т. органикалық зат түзеді.

ӨСіМДіКТЕРДіҢ ФОТОСИНТЕЗ АППАРАТЫ

Фотосинтез процесі негізінен өсімдіктердің жасыл жапрақтарында өтеді. Жапырақ тақтасының анатомиялық құрылысынан палисадты және борпылдақ паренхима байкалады. Паренхима клеткаларында ерекше органиодтар - хлоропластар болады, онда фотосинтездің күрделі реакциялары өтеді. Хлоропластардың электрондық микроскоппен қарағандағы құрылысы 1 тарауда сипатталған, сондықтан айтылғандарды қайталамастан, хлоропластың атқаратын қызметіне тоқталайық.

Барлық жоғар ғы сатыдағы өсімдіктер хлоропластарының пішіні мен шамасы белгілі дәрежеде бірдей болып келеді. Өсімдіктердің түрлеріне қарай олардың бір клеткадағы саны түрліше болады. Габерландтың мәліметі бойынща үрмебұршақ жапырағының 1мм ауданында 283 000, күн -бағыс жапырағының 1мм ауданында 465 000 хлоропласт кездеседі. Mnіum мүгінің бір клеткасында шамамен 106 хлоропласт болады. Балдырларда кездесетін хлоропласттардың шамасы мен пішіні алуан түрлі. Хлореллада табақша пішінді бір ғана хлоропласт болады. Спирогира балдырындағы хлоропласт спираль тәрізді оралып жатады. Көк жасыл балдырларда айқын білінетін хлоропласт жоқ, бірақ клетка қабырғасына ламеллалар жақын орналасқан. Ламмеллаларға бүкіл хлорофилл шоғырланған, сондықтан цитоплазманың бұл учаскесі хлоропластың қызметін атқарады.

Хлоропластың бетіндегі қос мембрана, ішіндегі құралымсыз сұйық матрикс, әр жерінде граналар деп аталатын күрделенген қабатты түзінділері бар жұға ламеллалар (оның да мембраналық құрылысы болады)

Хлоропластар құрылымының негізгі элементтері болып табылады. ХІХ ғасырдың соңында ғана Мейер мен Шимпер хлоропластарда граналардың болатынына алғаш

Рет назар аударды. Бұдан кейін Хейтц граналарды бірінің

үстіне бірі жиналған теңгелер сияқты орналасқан жазық дискілер ретінде сипаттады. Фрей-Висслинг грананың әрбір

жеке дискісі шеттері қосылған және қабысып тұйықталған

қапшық болып табылатынекі ламелладан тұратынын көрсетті. Қабысып тұрған мұндай қыпшақтарды тиллакоидтар деп атайды. Грананың әрбір тиллакоиды

көршілес грананың тиллакоидтарымен жұқа екі ламелла

арқылы байланысқан. Хлорофилл мен каротиноидтар граналардың тиллакоидтарына шоғырланған. Граналары жоқ хлоропластарда хлорофил мен сары пигменттер ламеллаларда орналасқан. Хлорофил мен сары пигменттер малекулалардың құрлысы мен қасиеттері ерекше. Оларграналардағы белоктар және липидтермен бірге құрылысы қатаң белгіленген жүйе құрайды.

Жапырақ клеткаларынан ерекше әдіспен бөлініп алынған хлоропластар фотосинтез реакциясының бүкіл комплексін жүзеге асыра алады. Тіпті грананың жеке бөліктері де фотосинтез реакциясының бір бөлігін, атап айтқанда, хиллреакциясы деп аталатын жарықты сіңіру және суды айыру реакциясын алуларға қажетті ферменттерді қосқанда көмір қышқыл газын сіңіру реакциясын да жүзеге асыра алады. Хлоропластың күрделі құрылымы фотосинтез реакциясын күрделілігіне сай келеді. Құрылымның сипатталған ерекшеліктерінің арқасында фотосинтездің алуан түрлі реакциялары кеңістікте бөлінеді де олар бір мезгілде тез және тиімді түрде өте алады. Фотосинтездің күн сәулесінің энергиясын сіңіру реакциялары ламеллалар мен тилакоидтарда жүзеге асады. Фотосинтездің көмір қышқыл газын сіңіру және арганикалық заттарды синтездеу жөніндегі басқа да реакциялары хлоропластардың сұйық ортасында өтеді. Толық жетілген хлоропластардың құрылысы менбраналы болады, ал пропластиттерге менбраналы құрылым болмайды. Өсімдікке жарық қалыпты түсіп түрған жағдай да ламеллалар үнемі жетіле береді, олардың қалыптасуы үшін хлорофиллдің болуы қажет. Бұл хлорофиллдің өзі ламеллалар үшін құрылыс материалы болып табылатынына байланысты. Өсімдіктерді қараңғы да өсіргенде олардың жапырағында хлорофилл түзілмейді. Мұндай өсімдіктерді этиолданған өсімдіктер деп атайды. Этиолданған өсімдіктерде хлорофилл болмағандықтан, оларыдың пластидтерді ламеллалар түзбейді. Мұндай өсімдіктерді жарыққа шығарып қойғанда оларда тез арада хлорофилл синтезделіп одан соң хлоропластың ламеллалық құрылымы жетіледі. Демек, ламеллалар мен гранналардың түзілуі хлорофиллдің болуына байланысты. Су хлорофиллдің синтезделуі жарық түсіу жағдайларына байланысты. Су

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.