Жарық фазасы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:
1. Кіріспе
2. Негізгі бөлім:
А) Фотосинтездің жарық және қараңғы фазалары.
Ә) Фотосинтез - органикалық заттарды жинақтаушы.
Б) Фотосинтезбен тыныс алу.
3. Қорытынды
4. Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе
Фотосинтез процесі XVIII ғасырда ашылды. Бірақ, фотосинтез деген термин ғылымға тек 1877 жылы ғана енді. Оны бірінші болып өсімдіктердің көмірқышқыл газының ассимиляциялануын баламалау үшін неміс профессоры Пеффер қолданды.
Оттегін, тұз қышқылын, күкірт, кобальт, амиак және т.б элементтер мен қосындыларды ашқан ағылшын химигі Пристли 1771 жылы жарияланған еңбегінде өсімдіктер жану және тыныс алудан бұзылған ауаны тазартады деп көрсеткен болатын. Ол ормандағы емен ағашынан бастап, далада өсетін қылтанақ шөптерге дейін бүкіл тіршілікке қажет ауаны тазарта алатындығын дәлелдеді. Бірақ, бұл құбылыстың күн сәулесінің энергиясына байланысты екенін ол аңғара алмады.
Осы бағытта зерттеулер жүргізген ағылшын ғалымы Ингенхауз өзінің еңбегінде төмендегі үш түрлі ұғымды атап көрсетті:
1. өсімдіктің ауаны тазартуы тек күн сәулесінің әсеріне байланысты;
2. көмірқышқыл газын тотықсыздандырып ауаны тазарту өсімдіктердің тек жасыл бөліктеріне ғана тән;
3. өсімдіктің түссіз басқа органдары - тамыр, гүл, жемістер күндіз де, түнде де, ал жасыл бөліктері қараңғыда басқа хайуанаттар сияқты ауаны бұзады.
Ингенхауз өсімдіктерде қатарынан қарама - қарсы екі процестің - фотосинтез және тыныс алудың болатындығын дәлелдеді.
Бірнеше жылдан соң Швейцария ғалымдары Сенебье және Соссюр өсімдіктерде фотосинтез процесінде ауадан көміртегінің қос тотығы қабылданып, оттегінің бөлетіндігін анықтады.
Бұдан кейін пигменттердің химиялық қасиеттері зерттеле басталды, зертханаларда жасыл жапырақтағы пигменттерді хромотографиялық әдістермен талдау жолға қойылды.
Фотосинетздің физиологиясын зерттеулердің жан-жақты дамуы 1900-1940 жылдар арасында сәйкес келеді. Осы жұмыстар фотосинтез процесінің ішкі сырлары мен тетіктерін зерттеуге ықпал жасады. Фотосинтездік реакциялардың тек жарықтағы ғана емес,оснымен қатар қараңғыда да жүретін екі тобы бар екендігі анықталды.

Фотосинтез - (гр.фотос - жарық және синтез) - жасыл жапырақ органоидтері, яғни хлоропласт арқылы Күн сәулесі энергиясының химиялық байланыс энергиясына айналу процесі.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.
Жоғары сатыдағы жасыл өсімдіктер, балдырлар (көп жасушалы жасыл, қоңыр, қызыл, сондай-ақ бір жасушалы эвглена, динофлагеллят, диатом балдырлар) фотосинтезінде сутек доноры және шығарылатын оттек көзі су, ал сутек атомның негізгі акцепторы және көміртек көзі - көмірқышқыл газ. Фотосинтезге тек СО2 мен Н2О пайдаланылса углевод түзіледі. Фотосинтез процесіне өсімдік углевод түзумен қатар құрамында азоты және күкірті бар аминқышқылдарын, белок, молекуласы құрамында азот болатын хлорофилл де түзеді. Бұл жағдайда көмірқышқыл газбен қатар сутек атомының акцепторы және азот, күкірт көзі нитрат және сульфат болады. Фотосинтездеуші бактериялар молекула оттекті пайдаланбайды, оны бөліп шығармайды (бұлардың көбі анаэробтар). Бұл бактериялар су орнына донор ретінде электрондарды не органикалық емес қосылыстарды (күкіртті сутек, тиосульфат, газ тәрізді сутекті) немесе органикалық заттарды (сүт қышқылы, изопропил спиртін) пайдаланады.

Фотосинтез аппаратының негізі - жасуша ішіндегі органелла-хлоропластар (көк жапырақ жасушасында 20-100 болады). Балдырлардың көпшілігінде фотосинтездік аппарат - жасуша ішіндегі арнайы органелла-хроматофорлар, ал фотосинтездеуші бактериялар мен көк-жасыл балдырларда тилакоидтер. өсімдік фотосинтез процесінің негізі - тотығу-тотықсыздану. Мұнда квантэнергиясы әсерінен 4 электрон мен протон су дәрежесінен (оның тотығуы) углевод дәрежесіне дейін көтеріледі. (СО2-ның тотықсыздануы). Сөйтіп углеводтар фотосинтезі былай өтеді: СО2+Н2О С(Н2О)+О2+120 ккалмоль яғни СО2-ның бір молекуласының углевод дәрежесіне дейін тотықсыздануының бос энергиясы 120 ккалмоль болады. Демек, өсімдік фотосинтезі кезінде кем дегенде 3 квант (қызыл кванттар энергиясы 40 ккалмоль) сіңірілуі қажет. әр түрлі жағдайда жасалған тәжірибе СО2-ның әр молекуласының тотықсыздануына 8 - 10 квант қажет екенін көрсетті. Көмірқышқыл газ да, су да, жарықты тікелей сіңірмейді, бұл қосылыстардың квантпен байланысқа түсуін хлоропласт не хроматофор структурасындағы хлорофилл а қамтамасыз етеді. Фотосинтездің биосферадағы маңызы да үлкен. Жер жүзіндеге, мысалы, көміртек, суттек, оттек, сондай-ақ N, S, P, Mg, Ca т.б. элементтер айналымы процесіне қатысы бар. Жер қалыптасқаннан бері фотосинтез нәтижесінде маңызды элементтер мен заттар бірнеше мың рет толық цикл айналымынан өткен. өсімдік өнімін арттырудың бір жолы - өсімдіктің фотосинтездік әрекетін үдету. Бұл үшін жапырақ көлемін үлкейту, жапырақ тіршілігін ұзарту, егістіктегі өсімдік жиілігін реттеу керек. СО2, ауа, су, топырақтағы қоректік элементтер жеткілікті болуы қажет. Фотосинтез аппаратының активтілігі жапырақтың анатомиялық құрылысына, фермент жүйесіактивтілігіне, көміртек метабализмі типіне байланысты болады. өсімдік селекциясының, яғни СО2 ассимиляциясы тез жүретін өсімдік сорттарын шығарудыңда үлкен маңызы бар.

Фотосинтез процесі екі сатыға бөлінеді: жарық және қараңғы фазалар. Жарық фазасының реакциялры хлоропласттың бетіндегі мембраналық түзілім - ламеллада жүрсе, қараңғы фазасының реакциялары хлоропласт денесіне немесе стромасында өтеді. Фотосинтездің жарық фазасы реакцияларының әлементарлық өлшем бірлігі -- квантосомалар болып табылады. Оның құрамына хлорофилдің 230 молекуласы және электрон тізбегін тасымалдауға қатысатын нәруыздар -- цитохром b, с және ферредоксин кіреді.

Жарық фазасы:
Энергетикалық процестер тікелей жарық фазасында жүреді. Жарық кванты хлоропласта орналасқан хлорофилл пигменті арқылы қабылданады. Жарық кванты мен хлорофилдер әрекеттескенде, электрондар пайда болады. Олардың ежелгі және қазіргі өсімдік организміндегі жүру жолдары бірдей емес. Ежелгі фотосинтездеуші бактериялар мен төменгі сатылы балдырларда электрондар электронды тасымалдаушы тізбек арқылы тасымалданғанда, бейорганикалық фасфат пен аденозиндифосфаттан (АДФ) аденозинтрифосфат (АТФ) түзіледі. Бұл процесте электрондар хлорофилге қайтып оралатындықтан, циклдік фотофосфорлану деп аталады. Хлоропласт ламелласының квантосомаларында орналасқан циклді фотофосфорлану тек кана фотосинтездеуші микроорганизмдер мен төменгі сатыдағы балдырларда ғана емес, жасыл өсімдіктерде де жүреді. ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.