Фотосинтезийн ерөнхий тэгшитгэл. Фотосинтезийн ерөнхий ба хэсэгчилсэн тэгшитгэл

Фотосинтез - биологийн процессэлектрон дамжуулах гинжин хэлхээний дагуу электроныг нэг исэлдүүлэх системээс нөгөөд шилжүүлэх ажлыг гүйцэтгэх.

Нүүрстөрөгчийн давхар исэл, уснаас ургамлын фотосинтезийн явцад нүүрс ус үүсдэг.

(фотосинтезийн нийт урвал).

Ургамлын фотосинтезийн явцад CO2 -ийг бууруулахын тулд электрон эсвэл устөрөгчийн атомын хандивлагчийн үүргийг усаар гүйцэтгэдэг. Тиймээс фотосинтезийг дүрсэлсэн тэгшитгэлийг дараах байдлаар дахин бичиж болно

Фотосинтезийн харьцуулсан судалгаагаар фотосинтетик эсэд электрон хүлээн авагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг тогтоожээ.

(эсвэл устөрөгчийн атомууд), CO2 -ээс гадна зарим тохиолдолд нитрат ион, молекул азот, тэр ч байтугай устөрөгчийн ионууд байдаг. Уснаас гадна устөрөгчийн сульфид, изопропилийн спирт болон бусад боломжит донорууд нь фотосинтетик эсийн төрлөөс хамааран электрон эсвэл устөрөгчийн атомын донорын үүрэг гүйцэтгэдэг.

Фотосинтезийн нийт урвалыг хэрэгжүүлэхийн тулд 2872 кДж / моль энерги зарцуулах шаардлагатай. Өөрөөр хэлбэл, redox -ийн чадавхи хангалттай бага бууруулагчтай байх шаардлагатай. Ургамлын фотосинтезийн хувьд энэ бууруулагч нь NADPH +юм.

Фотосинтезийн урвал явагддаг хлоропласт *Ногоон ургамлын эсүүд - митохондритай төстэй эсийн доторх органеллууд өөрийн ДНХ... Хлоропласт дахь дотоод мембран бүтэц - тиракоидууд -агуулсан хлорофилл(гэрэл хадгалдаг пигмент), түүнчлэн бүх электрон тээвэрлэгч. Хлоропласт доторх тиракоидгүй орон зайг нэрлэдэг стром.

Фотосинтезийн гэрлээс хамааралтай хэсэгт "гэрлийн урвал" хэмээх H2O молекулууд хуваагдаж протон, электрон, хүчилтөрөгчийн атом үүснэ. Гэрлийн энергээр "өдөөгдсөн" электронууд NADP +-ийг сэргээхэд хангалттай энергийн түвшинд хүрдэг. Үүссэн NADP + H + нь H 2 0 -ээс ялгаатай нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг органик бодис болгон хувиргахад тохиромжтой бууруулагч бодис юм. Хэрэв систем нь NADPH + H +, ATP, харгалзах фермент агуулсан бол CO2 -ийн бэхжилтийг харанхуйд үргэлжлүүлж болно; ийм үйл явц гэж нэрлэдэг хэмнэлурвал.

Тилакоидын мембран дотор гурван төрлийн цогцолбор байдаг (Зураг 16.2). Эхний хоёр нь сарнисан электрон тээвэрлэгчээр холбогддог. пластокинон (Q),бүтцийн хувьд ubiquinone -той төстэй бөгөөд гурав дахь нь усанд уусдаг жижиг уураг юм. пластоцианин (Rs), мөн электрон дамжуулахад оролцдог. Энэ нь электроныг донор эсвэл хүлээн авагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг зэсийн атом агуулдаг (Cu + эсвэл Cu 2+ төлөвт ээлжлэн). Эдгээр гурван төрлийн цогцолборыг зохих ёсоор нэрлэв гэрэл зургийн систем II (FS II), цитохром N / цогцолбор(cit b / f), хоёр цитохром, төмрийн хүхрийн төвөөс бүрдэх ба бууруулсан пластокиноноос пластоцианин руу электрон шилжүүлэх ажлыг гүйцэтгэдэг ба гэрэл зургийн системБи (FSБи). Фото системийн дугаарлалт нь дамжуулах сүлжээнд орох дарааллыг бус харин нээх дарааллыг харуулдаг.

Цагаан будаа. 16.2.

Энэхүү бүхэл бүтэн төхөөрөмжийн үүрэг бол нийт урвалыг гүйцэтгэх явдал юм

Энэхүү урвал нь системд орж буй Гиббсийн энерги их хэмжээгээр нэмэгддэг нарны гэрэл: NADPH молекул бүр үүсэх нь шингэсэн хоёр квантын энергийг зарцуулдаг.

Фотоны энерги нь туссан гэрлийн давтамжтай шууд пропорциональ бөгөөд энергийг тодорхойлдог Эйнштейний томъёог ашиглан тооцоолж болно. Е 6.023-10 23 кванттай тэнцэх гэрлийн квантын нэг "мэнгэ" (1 Эйнштейн):

Энд Н.- Авогадрогийн дугаар (6.023-10 23 1 / моль); h- Планкийн тогтмол (6.626-10 34 J / s); v нь ослын гэрлийн давтамж бөгөөд энэ нь тоон харьцаатай тэнцүү юм с / ц,энд c-вакуум дахь гэрлийн хурд (3.0-10 8 м / с); X- гэрлийн долгионы урт, м; Е- энерги, Ж.

Фотоныг шингээх үед атом эсвэл молекул илүү их энергитэй өдөөгдсөн төлөвт ордог. Зөвхөн өдөөх процесс нь салангид (квант) шинж чанартай байдаг тул зөвхөн тодорхой долгионы урттай фотонууд атом эсвэл молекулыг өдөөж чаддаг. Сэтгэл түгшсэн байдал туйлын тогтворгүй, үндсэн төлөв рүү буцах нь энергийн алдагдал дагалддаг.

Ургамалд гэрэл шингээдэг рецептор нь хлорофилл молекул юм a,химийн бүтцийг доор өгөв.

Хлорофилл- Энэ бол бүтэц нь гемтэй төстэй тетрапиррол юм. Гемээс ялгаатай нь төв хлорофилл атом нь магни бөгөөд хажуугийн гинжин хэлхээний нэг нь гидрофобик нүүрсустөрөгчийн урт гинж агуулдаг бөгөөд энэ нь хлорофиллийг тиракоид мембраны хоёр давхар липидэд бэхлэнэ. Гемийн нэгэн адил хлорофилл нь хүчтэй өнгөний төрхийг тодорхойлдог холбосон давхар бондын системтэй байдаг. Ногоон ургамалд хлорофилл молекулууд гэрэл, урвалын төв, электрон дамжуулах гинжийг хлорофилл молекулын фотосистемд оруулдаг.

PS II дахь хлорофилл нь P 680, PS I - P 7 oo (англи хэлнээс, пигмент- пигмент; тоо нь нм дэх хамгийн их гэрэл шингээлтийн долгионы урттай тохирч байна). Ийм төвд энерги шахдаг хлорофилл молекулуудыг нэрлэдэг антен.Эдгээр долгионы уртын гэрлийн хлорофилл молекулуудын шингээлтийг хослуулан тус тусад нь тус тусад нь гэрэл шингээхээс илүү фотосинтезийн хурдыг бий болгодог. Хлоропласт дахь фотосинтезийг Z схем гэж нэрлэдэг. зигзаг).

Хлорофилл Р 6 8о нь харанхуйд PS II -ийн урвалын төв хэсэгт үндсэн төлөвт байдаг бөгөөд ямар ч бууруулагч шинж чанаргүй байдаг. P 680 нь антенны хлорофиллээс фотоны энергийг хүлээн авахад сэтгэл хөдлөм байдалд орж, энергийн дээд түвшинд байгаа электроноос татгалзахыг эрэлхийлдэг. Үүний үр дүнд энэ электрон нь хлорофиллтэй төстэй боловч Mg 2+ агуулаагүй PS II электрон тээвэрлэгч феофитин (Ph) пигментийг олж авдаг.

Феофитины бууруулсан хоёр молекул нь олж авсан электронуудаа PS II-ээс липидэд уусдаг электрон тээвэрлэгч пластохиноныг цитохромын b / f цогц руу бууруулах зорилгоор дараалан хандивладаг.

PS I -ийн урвалын төвд антенны хлорофиллээс авсан фотоны энерги P700 хлорофилл руу урсана. Ингэснээр P700 нь хүчирхэг бууруулагч бодис болдог. Өдөөгдсөн хлорофилл P 7 oo -оос гарсан электроныг богино гинжин хэлхээгээр дамжуулдаг ферредоксин(Fd) нь усанд уусдаг стромын уураг бөгөөд төмрийн атомаас бүрдсэн электроныг зайлуулдаг. FAD-аас хамааралтай ферментийн ферредоксин ferredox-syn-NADP * -редуктаз NADP + -ийг NADPH болгон сэргээдэг.

Анхны (үндсэн) төлөв рүү буцахын тулд Р 7 оо нь бууруулсан пластоцианинаас электроныг олж авдаг.

PS II -д Pb80 + нь уснаас электрон хүлээн авч анхны төлөв рүүгээ буцдаг, учир нь электронтой ойр байх нь хүчилтөрөгчөөс илүү өндөр байдаг.

Фотосинтез нь бусад биохимийн процессуудаас ялгаатай нь гэрлийн энергийн зардлаар NADP + бууралт ба ATP синтез явагддаг. Глюкоз болон бусад нүүрс ус үүсэх бусад бүх химийн өөрчлөлтүүд нь ферментийн урвалаас үндсэндээ ялгаатай байдаггүй.

Гол метаболит бол 3-фосфоглицерат,Үүнээс нүүрс усыг элэгний нэгэн адил синтезжүүлдэг бөгөөд эдгээр ялгаруулагч бодис нь зөвхөн NADH биш харин NADPH юм.

Нүүрстөрөгчийн давхар исэлээс 3 -фосфоглицератын нийлэгжилтийг фермент ашиглан явуулдаг. рибулоз дифосфат карбоксилаза / оксигеназа:

Карбоксилаза нь рибулоз-1,5-дифосфатыг 3-фосфоглицератын хоёр молекул болгон хувааж, нэг молекул нүүрстөрөгчийн давхар ислийг холбодог.

Нүүрстөрөгчийн давхар ислийг бэхлэх (бэхлэх) гэж нэрлэгддэг мөчлөгийн явцад тохиолддог Калвины мөчлөг.

Нийт урвалмөчлөг:

Катаболизмын хувьд энэ урвал эсрэг чиглэлд явагддаг (12 -р бүлгийг үзнэ үү).

Калвиний мөчлөгийн урвалын дарааллыг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

15-р шатанд мөчлөг дуусч, 1-р шатанд 6 рибулоз-1,5-дифосфат ордог.

Тиймээс ургамлын фотосинтезийн явцад нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь 3-фосфоглицерат (мөчлөгийн 1-р үе) үүсч рибулоз-1,5-фосфаттай харанхуй урвалд орсны үр дүнд нүүрстөрөгчийн давхар исэл глюкозын нүүрстөрөгчийн араг ясанд ордог.

V ургамалнүүрс ус нь нөөцийн тэжээллэг бодис (цардуул) хэлбэрээр их хэмжээгээр хуримтлагддаг. Полисахаридын цардуул нь 8 -р үе шатанд олж авсан глюкозыг полимержүүлсний үр дүнд үүсдэг.

Ерөнхийдөө фотосинтезийн процессын химийн тэгшитгэлийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

6СО 2 + 6Н 2 О + Qlight → С 6 Н 12 О 6 + 6О 2.

Фотосинтез бол нарны цахилгаан соронзон энергийг хлорофилл болон туслах пигментүүдээр шингээж химийн энерги болгон хувиргах, агаар мандлаас нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээх, органик нэгдэл болгон бууруулах, хүчилтөрөгчийг агаар мандалд буцаах процесс юм.

Фотосинтезийн явцад энгийнээс биш органик нэгдлүүд(CO 2, H 2 O) төрөл бүрийн органик нэгдлүүдийг барьдаг. Үүний үр дүнд химийн бондын дахин зохион байгуулалт үүсдэг: C - O ба H - O бондын оронд электронууд илүү өндөр эзэлдэг C - C ба C - H бондууд гарч ирдэг. энергийн түвшин... Ийнхүү амьтан, хүмүүсийг тэжээж, энерги авдаг (амьсгалах явцдаа) энергээр баялаг органик бодисыг анх ногоон навчаар бүтээдэг. Дэлхий дээрх бараг бүх амьд бодисууд нь фотосинтезийн үйл ажиллагааны үр дүн гэж бид хэлж чадна.

Фотосинтезийн үйл явцыг нээсэн огноог 1771 он гэж үзэж болно.Английн эрдэмтэн Ж.Пристли амьтдын амин чухал үйл ажиллагаанаас болж агаарын найрлага өөрчлөгдөхөд анхаарлаа хандуулжээ. Ногоон ургамал байгаа үед агаар дахин амьсгалах, шатаахад тохиромжтой болжээ. V цаашдын ажилОлон тооны эрдэмтэд (J. Ingenhaus, J. Senebier, T. Sosssure, J. B. Boussingault) ногоон ургамлууд агаараас нүүрстөрөгчийн давхар исэлийг шингээж авдаг бөгөөд үүнээс гэрэлд усны оролцоотой органик бодис үүсдэг болохыг тогтоожээ. Энэ бол 1877 онд Германы эрдэмтэн В.Пфеффер фотосинтез гэж нэрлэсэн үйл явц юм. Их ач холбогдолФотосинтезийн мөн чанарыг илчлэхийн тулд тэрээр Р.Майерын боловсруулсан энергийг хадгалах хуультай байв. 1845 онд Р.Майер ургамлын ашигладаг энерги нь нарны энерги бөгөөд ургамал фотосинтезийн явцад химийн энерги болж хувирдаг гэсэн таамаглалыг дэвшүүлсэн. Энэхүү байр суурийг Оросын гайхалтай эрдэмтэн К.А. Тимирязев.

Фотосинтез нь гэрэл ба харанхуй урвалыг хоёуланг нь агуулдаг. Фотосинтезийн явцад зөвхөн гэрлийн энергийг ашиглахтай холбоотой урвал явагдахаас гадна гэрлийн энергийг шууд оролцуулах шаардлагагүй харанхуй урвал явагддаг болохыг нотлох хэд хэдэн туршилт хийсэн болно. Фотосинтезийн явцад харанхуй урвал явагдаж байгааг бид дараах нотлох баримтаар хангаж чадна.

1) температур нэмэгдэхийн хэрээр фотосинтез хурдасдаг. Эндээс харахад энэ үйл явцын зарим үе шат нь гэрлийн энергийг ашиглахтай шууд холбоогүй юм. Фотосинтезийн температураас хамааралтай байдал нь гэрлийн өндөр эрчимтэй үед тод илэрдэг. Энэ тохиолдолд фотосинтезийн хурд нь харанхуй урвалаар хязгаарлагддаг бололтой.

2) фотосинтезийн явцад гэрлийн энергийг ашиглах үр ашиг нь үе үе гэрэлтэх тусам өндөр байдаг. Үүний зэрэгцээ гэрлийн энергийг илүү үр ашигтай ашиглахын тулд харанхуй интервалын үргэлжлэх хугацаа нь гэрлийн хугацаанаас хамаагүй их байх ёстой.

Фотосинтезийн пигментүүд

Гэрэл нь ургамлын организмд нөлөөлж, ялангуяа фотосинтезийн процесст ашиглагдахын тулд үүнийг фоторецептор-пигмент шингээх ёстой. Пигментүүдөнгөт бодисууд юм. Пигментүүд нь тодорхой долгионы урттай гэрлийг шингээдэг. Нарны спектрийн шингээгдээгүй хэсгийг тусгасан бөгөөд энэ нь пигментүүдийн өнгийг тодорхойлдог. Тиймээс ногоон пигмент хлорофилл нь улаан, цэнхэр туяаг шингээдэг бол ногоон туяаг голчлон тусгадаг. Нарны спектрийн харагдах хэсэгт 400-700 нм долгионы уртыг багтаасан болно. Үзэгдэх спектрийг бүхэлд нь шингээдэг бодисууд хар өнгөтэй харагддаг.

Пластидуудад төвлөрсөн пигментүүдийг гурван бүлэгт хувааж болно. хлорофилл, каротиноид, фикобилин.

Бүлэгт хлорофиллмагнийн атомуудаар холбогдсон 4 пиррол цагираг агуулсан, ногоон өнгөтэй органик нэгдлүүдийг оруулна.

Одоогийн байдлаар арав орчим хлорофилл мэдэгдэж байна. Тэд ялгаатай химийн бүтэц, өнгө, амьд организмын дунд тархалт. Бүх өндөр ургамал а, б хлорофилл агуулдаг. Хлорофилл с нь диатомд, хлорофилл d нь улаан замагт байдаг.

Фотосинтез явагддаггүй гол пигментүүд нь ногоон ургамлын хлорофилл, бактерийн бактериохлорофилл юм. Оросын хамгийн том ургамал судлаач М.С. Өнгө (1872-1919). Тэрээр бодисыг ялгах хроматографийн шинэ аргыг боловсруулж, навчны пигментүүдийг цэвэр хэлбэрээр нь тусгаарлав.

Хроматографийн аргаБодисыг ялгах нь тэдгээрийн шингээх чадвараас хамаардаг. Энэ аргыг өргөн хэрэглэж ирсэн. M.S. Өнгө нь хуудсан дээрх хандыг нунтаг - шохой эсвэл сахароз (хроматографийн багана) дүүргэсэн шилэн хоолойгоор дамжуулав. Пигментүүдийн хольцын бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь шингээлтийн түвшингээрээ ялгаатай бөгөөд өөр өөр хурдтайгаар хөдөлдөг бөгөөд үүний үр дүнд баганын өөр өөр бүсэд төвлөрдөг. Баганыг тусдаа хэсэгт (бүс) хувааж, зохих уусгагч системийг ашигласнаар пигмент бүрийг тусгаарлаж болно. Илүү өндөр ургамлын навч нь хлорофилл а, хлорофилл б, түүнчлэн каротиноид (каротин, ксантофилл гэх мэт) агуулдаг нь тогтоогджээ. Хлорофилл нь каротиноид шиг усанд уусдаггүй боловч органик уусгагчид маш сайн уусдаг. Хлорофилл а, б нь өнгөөр ​​ялгаатай: хлорофилл а нь хөх ногоон, хлорофилл б нь шар ногоон өнгөтэй. Навч дахь хлорофилл а -ийн агууламж хлорофилл b -ээс ойролцоогоор 3 дахин их байдаг.

Каротиноидууднь алифатын бүтэцтэй шар, улбар шар өнгийн пигментүүд, изопрений деривативууд юм. Каротиноидууд нь бүх өндөр ургамал, олон бичил биетэнд байдаг. Эдгээр нь олон төрлийн функцтэй хамгийн түгээмэл пигментүүд юм. Хүчилтөрөгч агуулсан каротиноидыг ксантофилл гэж нэрлэдэг. Өндөр ургамал дахь каротиноидын гол төлөөлөгчид бол каротин (улбар шар) ба ксантофилл (шар) гэсэн хоёр пигмент юм. Хлорофиллээс ялгаатай нь каротиноидууд улаан туяаг шингээдэггүй, мөн флюресц хийх чадваргүй байдаг. Хлорофилл шиг хлоропласт ба хроматофор дахь каротиноидууд нь уураг агуулсан усанд уусдаггүй цогцолбор хэлбэртэй байдаг. Нарны спектрийн зарим хэсгийг шингээдэг каротиноидууд эдгээр туяаны энергийг хлорофилл молекулд шилжүүлдэг. Тиймээс тэд хлорофилл шингээдэггүй туяаг ашиглахыг дэмждэг.

Фикобилин- цианобактери болон зарим замагнаас олддог улаан, цэнхэр пигментүүд. Судалгаагаар улаан замаг, цианобактери нь хлорофилл а -ийн хамт фикобилин агуулдаг болохыг тогтоожээ. Фикобилины химийн бүтэц нь пирролын дөрвөн бүлэгт суурилдаг.

Фикобилиныг пигментүүдээр төлөөлдөг: фикоцианин, фикоэритрин, аллофикоцианин. Фикоэритрин бол исэлдсэн фикоцианин юм. Фикобилинууд нь уургуудтай хүчтэй нэгдлүүдийг үүсгэдэг (фикобилин уургууд). Фикобилин ба уургийн хоорондын холбоо зөвхөн хүчилээр устдаг.

Фикобилин нарны спектрийн ногоон, шар өнгийн хэсгүүдэд цацраг туяа шингээдэг. Энэ бол хлорофилл шингээх хоёр үндсэн шугамын хоорондох спектрийн хэсэг юм. Фикоэритрин нь 495-565 нм долгионы урттай туяа, 550-615 нм фикоцианин шингээдэг. Фикобилины шингээлтийн спектрийг цианобактери ба улаан замаг дахь фотосинтез явагддаг гэрлийн спектрийн найрлагатай харьцуулж үзвэл тэдгээр нь маш ойрхон байгааг харуулж байна. Энэ нь фикобилинууд гэрлийн энергийг шингээж, каротиноидын нэгэн адил хлорофилл молекул руу шилжүүлж, дараа нь фотосинтезийн процесст ашигладаг болохыг харуулж байна. Замаг дахь фикобилин байгаа нь хувьслын явцад организм нарны спектрийн зузаанаар нэвтэрч буй хэсгийг ашиглахад дасан зохицсоны жишээ юм. далайн ус(хроматик дасан зохицох). Усны баганаар дамжин өнгөрөхдөө хлорофилл шингээлтийн гол шугаманд харгалзах улаан туяа шингэдэг болохыг та бүхэн мэдэж байгаа. Ногоон туяа гүн рүү нэвтэрдэг бөгөөд үүнийг хлорофилл биш, харин фикобилин шингээдэг.

Хлорофилл шинж чанар

Бүх хлорофиллууд нь пиррол магнийн давс юм. Хлорофилл молекулын төв хэсэгт магни, метан гүүрээр хоорондоо холбогдсон дөрвөн пиррол цагираг байдаг.

Химийн бүтцийн дагуу хлорофилл нь дикарбоксилын органик хүчил - хлорофиллин ба спиртийн хоёр үлдэгдэл - фитол ба метилийн эфирүүд юм.

Хлорофилл молекулын хамгийн чухал хэсэг бол төв цөм юм. Энэ нь нүүрстөрөгчийн гүүрээр холбогдсон пирролын таван гишүүнтэй дөрвөн цагиргаас бүрдэх бөгөөд дунд хэсэгт нь магнийн атомтай холбогдсон азотын атом бүхий том порфирины цөмийг бүрдүүлдэг. Хлорофилл молекул нь метил спирттэй эфирийн холбоогоор холбогдсон карбонил ба карбоксил бүлэг агуулсан нэмэлт циклопентанон цагирагтай. Порфирины гол хэсэгт тойрог хэлбэрээр холбогдсон арван давхар бонд ба магнийн систем байгаа нь хлорофиллий ногоон өнгийг тодорхойлдог.

Хлорофилл б нь хлорофиллээс ялгаатай бөгөөд хоёр дахь пирролын цагираг дахь метилийн оронд COH альдегидийн бүлэгтэй байдаг. Хлорофилл нь хөх-ногоон өнгөтэй, хлорофилл b нь цайвар ногоон өнгөтэй. Тэд хроматограмын өөр өөр давхаргад шингэсэн байдаг бөгөөд энэ нь өөр өөр химийн болон физик шинж чанар... Орчин үеийн үзэл баримтлалын дагуу хлорофилл b -ийн биосинтез нь хлорофилл a -ээр дамждаг.

Флюресценц гэдэг нь гэрлийн цацраг туяаны нөлөөн дор байдаг олон биений өмч бөгөөд гэрэл ялгаруулдаг: энэ тохиолдолд ялгарах гэрлийн долгионы урт нь сэтгэл хөдөлгөм гэрлийн долгионы уртаас их байдаг. Хлорофиллүүдийн хамгийн чухал шинж чанаруудын нэг бол тэдгээрийн флюресцент чадвар бөгөөд энэ нь уусмалд маш хүчтэй агуулагддаг бөгөөд навчны эдэд агуулагдах хлорофилл, пластид дахь дарангуйлал юм. Хэрэв та хлорофилл уусмалыг түүгээр дамжин өнгөрөх гэрлийн туяанд харвал маргад ногоон өнгөтэй, хэрэв тусгасан гэрлийн туяанд харвал улаан өнгөтэй болдог - энэ бол флюресценцийн үзэгдэл юм.

Хлорофилл нь шингээлтийн спектрээрээ ялгаатай байдаг бол хлорофилл а-д хлорофиллтэй харьцуулахад спектрийн улаан муж дахь шингээлтийн зурвас богино долгионы туяа руу бага зэрэг шилжиж, хөх ягаан бүсэд шингээлтийн дээд хэмжээ урт руу шилждэг. -долгионы урт (улаан) туяа.

Фотосинтез бол гэрлийн энергийг химийн бондын энерги болгон хувиргах явдал юморганик нэгдлүүд.

Фотосинтез нь бүх замаг, олон тооны прокариотууд, түүний дотор цианобактери, зарим нэг эсийн эукариотуудыг багтаасан ургамлын онцлог шинж юм.

Ихэнх тохиолдолд фотосинтезийн үр дүнд хүчилтөрөгч (O 2) нь дайвар бүтээгдэхүүн болдог. Гэсэн хэдий ч энэ нь үргэлж тийм байдаггүй, учир нь фотосинтезийн хэд хэдэн өөр зам байдаг. Хүчилтөрөгч ялгарах тохиолдолд түүний эх үүсвэр нь ус бөгөөд үүнээс фотосинтезийн хэрэгцээнд зориулж устөрөгчийн атомууд хуваагддаг.

Фотосинтез нь янз бүрийн пигмент, фермент, кофермент гэх мэт олон урвалаас бүрддэг. Үндсэн пигмент бол хлорофилл бөгөөд үүнээс гадна каротиноид ба фикобилин юм.

Байгалийн хувьд ургамлын фотосинтезийн хоёр нийтлэг зам байдаг: С 3 ба С 4. Бусад организмууд өөрийн гэсэн урвалын онцлогтой байдаг. Эдгээр өөр өөр үйл явцыг "фотосинтез" гэсэн нэр томъёогоор нэгтгэдэг бүх зүйл бол фотоны энерги нь химийн холбоо болж хувирдаг. Харьцуулахын тулд: хемосинтезийн явцад энерги хувирдаг химийн холбоозарим нэгдэл (органик бус) бусдад - органик.

Фотосинтезийн хоёр үе шат байдаг - гэрэл ба харанхуй.Эхнийх нь урвалыг үргэлжлүүлэхэд шаардлагатай гэрлийн цацраг (hν) -ээс хамаарна. Харанхуй үе нь гэрлээс хамаардаггүй.

Ургамалд фотосинтез хлоропластад явагддаг. Бүх урвалын үр дүнд нүүрс ус, амин хүчил, тосны хүчил гэх мэт анхдагч органик бодисууд үүсдэг бөгөөд ихэвчлэн фотосинтезийн нийт урвалыг дараахтай холбож бичдэг. Глюкоз бол фотосинтезийн хамгийн түгээмэл бүтээгдэхүүн юм:

6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

O 2 молекулыг бүрдүүлдэг хүчилтөрөгчийн атомыг нүүрстөрөгчийн давхар ислээс биш харин уснаас авдаг. Нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр юмилүү чухал. Холбоосны ачаар ургамал органик бодисыг нэгтгэх боломжтой болсон.

Дээрх химийн урвалерөнхий ба нийт байдаг. Энэ нь үйл явцын мөн чанараас хол байна. Тиймээс глюкоз нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн зургаан молекулаас бүрддэггүй. СО2 холболт нь нэг молекулаас бүрддэг бөгөөд энэ нь өмнө нь одоо байгаа таван нүүрстөрөгчийн сахартай холбогддог.

Прокариотууд нь фотосинтезийн онцлог шинж чанартай байдаг. Тиймээс бактериудад гол пигмент бол бактериохлорофилл бөгөөд устөрөгчийг уснаас биш харин ихэвчлэн устөрөгчийн сульфид эсвэл бусад бодисоос авдаг тул хүчилтөрөгч ялгаруулдаггүй. Цэнхэр ногоон замагны хувьд хлорофилл нь үндсэн пигмент бөгөөд фотосинтезийн явцад хүчилтөрөгч ялгардаг.

Фотосинтезийн гэрлийн үе

Фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд цацрагийн энергийн нөлөөгөөр ATP ба NADPH 2 нийлэгждэг.Энэ нь тохиолддог хлоропластын тиракоидууд дээрЭнд пигмент ба ферментүүд нь электрохимийн хэлхээний үйл ажиллагааны нарийн төвөгтэй цогцолбор үүсгэдэг бөгөөд үүгээр дамжуулан электрон ба хэсэгчлэн устөрөгчийн протон дамждаг.

Электронууд эцэст нь NADP коэнзимд ордог бөгөөд энэ нь сөрөг цэнэглэгдсэнээр зарим протонуудыг өөртөө татаж, NADP · H 2 болж хувирдаг. Түүнчлэн, тиракоидын мембраны нэг талд протон, нөгөө талд электрон хуримтлагдах нь электрохимийн градиент үүсгэдэг бөгөөд түүний боломжийг ATP синтетаза фермент ADP ба фосфорын хүчилээс ATP синтезлэхэд ашигладаг.

Фотосинтезийн үндсэн пигментүүд нь янз бүрийн хлорофиллууд юм. Тэдний молекулууд тодорхой, хэсэгчлэн өөр гэрлийн спектрийг ялгаруулдаг. Энэ тохиолдолд хлорофилл молекулуудын зарим электронууд илүү өндөр энергийн түвшинд шилждэг. Энэ бол тогтворгүй төлөв бөгөөд онолын хувьд электронууд ижил цацраг туяагаар гаднаас хүлээн авсан энергийг огторгуйд өгч, өмнөх түвшинд буцаж очих ёстой. Гэсэн хэдий ч фотосинтетик эсүүдэд өдөөгдсөн электроныг хүлээн авагчид барьж, энерги нь аажмаар буурч, дамжуулагчийн хэлхээний дагуу дамжуулдаг.

Тилакоид мембран дээр гэрэлд өртөх үед электрон ялгаруулдаг хоёр төрлийн фотосистем байдаг.Фото систем нь ихэвчлэн хлорофилл пигментүүдийн нэгдэл бөгөөд урвалын төвтэй бөгөөд үүнээс электронууд салдаг. Фотосистемд нарны гэрэл олон молекулыг барьж авдаг боловч бүх энергийг урвалын төвд цуглуулдаг.

Фотосистем I -ийн электронууд тээвэрлэгч гинжээр дамжин NADP -ийг бууруулдаг.

II фотосистемээс салсан электронуудын энергийг ATP нийлэгжүүлэхэд ашигладаг.Фото системийн II электронууд өөрсдөө I фотосистемийн электрон нүхийг дүүргэдэг.

Хоёрдахь фотосистемийн нүхнүүд нь электроноор дүүрсэн байдаг усны фотолиз... Фотолиз нь гэрлийн оролцоотойгоор явагддаг бөгөөд H 2 O -ийг протон, электрон, хүчилтөрөгч болгон задалдаг. Усны фотолизийн үр дүнд чөлөөт хүчилтөрөгч үүсдэг. Протонууд нь электрохимийн градиент үүсгэж, NADP -ийг бууруулахад оролцдог. II фотосистемийн хлорофилл электрон хүлээн авдаг.

Фотосинтезийн гэрлийн фазын ойролцоо нийт тэгшитгэл:

H 2 O + NADP + 2ADP + 2P → ½O 2 + NADP · H 2 + 2ATP

Электронуудын мөчлөгийн тээвэрлэлт

Дээр дурдсан зүйлийг нэрлэв Фотосинтезийн мөчлөгийн бус гэрлийн үе... Өөр юм байна уу NADP -ийн бууралт хийгдээгүй тохиолдолд циклийн электрон тээвэрлэлт... Энэ тохиолдолд I фотосистемийн электронууд ATP -ийг нэгтгэдэг дамжуулагч сүлжээнд очдог. Өөрөөр хэлбэл, энэ электрон дамжуулах сүлжээ нь электроныг II биш, I фотосистемээс хүлээн авдаг. Эхний гэрэл зургийн систем нь нэг мөчлөгийг олж хардаг: ялгарсан электронууд түүнд буцаж ирдэг. Замдаа тэд энергийнхээ нэг хэсгийг ATP нийлэгжүүлэхэд зарцуулдаг.

Фотофосфоржих ба исэлдүүлэх фосфоржих

Фотосинтезийн гэрлийн үе шатыг эсийн амьсгалын үе шаттай харьцуулж болно - митохондрийн кристад тохиолддог исэлдэлтийн фосфоржилт. Тэнд ATP -ийн нийлэгжилт нь дамжуулагч гинжин хэлхээний дагуу электрон ба протон дамжуулснаас болж үүсдэг. Гэсэн хэдий ч фотосинтезийн хувьд энерги нь ATP -д эсийн хэрэгцээнд зориулагдаагүй, харин фотосинтезийн харанхуй үе шатанд шаардлагатай байдаг. Хэрэв амьсгалах явцад органик бодисууд энергийн анхны эх үүсвэр болдог бол фотосинтезийн үед нарны гэрэл тусдаг. Фотосинтезийн явцад ATP -ийн нийлэгжилт гэж нэрлэдэг фотофосфоржуулалтисэлдүүлэгч фосфоржуулалт гэхээсээ илүү.

Фотосинтезийн харанхуй үе

Фотосинтезийн харанхуй үеийг анх удаа Калвин, Бенсон, Бассем нар нарийвчлан судлав. Тэдний илрүүлсэн урвалын мөчлөгийг хожим нь Калвиний мөчлөг буюу С 3 фотосинтез гэж нэрлэдэг. Зарим ургамлын бүлэг нь өөрчлөгдсөн C4 фотосинтезийн замтай бөгөөд үүнийг Hatch-Slack мөчлөг гэж нэрлэдэг.

Фотосинтезийн харанхуй урвалд CO 2 тогтмол байдаг.Харанхуй үе нь хлоропласт стромд тохиолддог.

CO 2 -ийн бууралт нь гэрлийн урвалаар үүссэн ATP -ийн энерги ба NADP · H 2 -ийн бууралтын чадлын улмаас үүсдэг. Тэдгээргүйгээр нүүрстөрөгчийн бэхжилт үүсэхгүй. Тиймээс, харанхуй үе нь гэрлээс шууд хамаардаггүй боловч ихэвчлэн гэрэлд тохиолддог.

Калвины мөчлөг

Харанхуй фазын анхны урвал бол CO 2 ( карбоксилжилтд) 1,5-рибулезобифосфат хүртэл рибулоз-1,5-дифосфат) – RiBF... Сүүлийнх нь хоёр дахин фосфоржуулсан рибоз юм. Энэ урвалыг рибулоз-1,5-дифосфат карбоксилаза фермент катализатор болгон ашигладаг. rubisco.

Карбоксилжилтын үр дүнд тогтворгүй зургаан нүүрстөрөгчийн нэгдэл үүсдэг бөгөөд энэ нь гидролизийн үр дүнд гурван нүүрстөрөгчийн хоёр молекул болж задардаг. фосфоглицерины хүчил (FHA)- фотосинтезийн анхны бүтээгдэхүүн. FHA -ийг фосфоглицерат гэж нэрлэдэг.

RuBP + CO 2 + H 2 O → 2FGK

FHA нь нүүрстөрөгчийн гурван атом агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн нэг нь хүчиллэг карбоксил бүлгийн (-COOH) нэг хэсэг юм.

Гурван нүүрстөрөгчийн сахар (глицералдегид фосфат) нь FHA-аас үүсдэг гурвалсан фосфат (TF)альдегидийн бүлгийг (-CHO) оруулаад:

FHA (3 хүчил) → TF (3 сахар)

Энэ урвал нь ATP -ийн энерги ба NADP · H 2 -ийн бууруулагч хүчийг зарцуулдаг. TF нь фотосинтезийн анхны нүүрс ус юм.

Үүний дараа триоз фосфатын ихэнх хэсгийг CO 2 -ийг холбоход ашигладаг рибулоз бифосфат (RuBP) -ыг нөхөн сэргээхэд зарцуулдаг. Нөхөн сэргээлт нь 3-7 нүүрстөрөгчийн атомтай чихрийн фосфатыг хамарсан ATP-эрчимтэй урвалуудыг агуулдаг.

RuBF -ийн энэхүү мөчлөг нь Калвиний мөчлөгийн мөн чанар юм.

ТФ -ийн бага хэсэг нь Калвиний мөчлөгөөс гардаг. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн 6 молекулын хувьд гарц нь 2 гурван фосфатын молекул юм. Оролтын болон гаралтын бүтээгдэхүүнтэй мөчлөгийн нийт урвал:

6CO 2 + 6H 2 O → 2ТФ

Энэ тохиолдолд RuBP -ийн 6 молекул нь холболтод оролцож, 12 FHA молекул үүсч, тэдгээрийг 12 TF болгон хувиргадаг бөгөөд үүнээс 10 молекул нь мөчлөгт үлдэж, RuBP -ийн 6 молекул болгон хувиргадаг. TF нь гурван нүүрстөрөгчийн элсэн чихэр, RuBP нь таван нүүрстөрөгчийн элсэн чихэр тул нүүрстөрөгчийн атомын хувьд бидэнд байдаг: 10 * 3 = 6 * 5. Циклийг хангадаг нүүрстөрөгчийн атомын тоо өөрчлөгддөггүй. RuBP нь сэргээгддэг. Мөн мөчлөгт орсон нүүрстөрөгчийн давхар ислийн зургаан молекул нь мөчлөгийг орхих хоёр гурван фосфат молекул үүсэхэд зарцуулагддаг.

Калвиний мөчлөг нь 6 CO2 молекул тутамд фотосинтезийн гэрлийн фазын урвалд нийлэгжсэн 18 ATP молекул ба 12 NADPH 2 молекулыг зарцуулдаг.

Дараа нь үүссэн глюкозын молекул нь 6 нүүрстөрөгчийн атом агуулдаг тул мөчлөгөөс гарч буй хоёр гурван фосфатын молекулын тооцоог хийдэг.

Триоз фосфат (TP) нь Калвиний мөчлөгийн эцсийн бүтээгдэхүүн боловч фотосинтезийн эцсийн бүтээгдэхүүн гэж бараг нэрлэгдэх боломжгүй, учир нь энэ нь бараг хуримтлагддаггүй боловч бусад бодисуудтай урвалд орж глюкоз, сахароз, цардуул, өөх тосны хүчил болж хувирдаг. , амин хүчлүүд. TF -ээс гадна FGK чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч ийм урвал нь зөвхөн фотосинтетик организмаар хязгаарлагдахгүй. Энэ утгаараа фотосинтезийн харанхуй үе нь Калвиний мөчлөгтэй адил юм.

Зургаан нүүрстөрөгчийн элсэн чихэр нь ферментийн катализаторын тусламжтайгаар FHA-ээс үүсдэг фруктоз-6-фосфатболж хувирдаг глюкоз... Ургамлын хувьд глюкоз нь цардуул, целлюлоз болж полимержих боломжтой. Нүүрс усны нийлэгжилт нь гликолизийн урвуу үйл явцтай төстэй юм.

Фото амьсгал

Хүчилтөрөгч нь фотосинтезийг дарангуйлдаг. Хүрээлэн буй орчинд O 2 их байх тусам CO 2 -ийг бэхлэх үйл явц бага байх болно. Баримт бол фермент рибулоз бифосфат карбоксилаза (рубиско) нь нүүрстөрөгчийн давхар исэлтэй төдийгүй хүчилтөрөгчтэй урвалд ордог. Энэ тохиолдолд харанхуй урвал нь арай өөр юм.

Фосфогликолат бол фосфогликолийн хүчил юм. Фосфатын бүлэг нь үүнээс шууд салж, гликолийн хүчил (гликолат) болж хувирдаг. Үүнийг дахин ашиглахын тулд хүчилтөрөгч шаардлагатай болно. Тиймээс агаар мандалд хүчилтөрөгч их байх тусам гэрэл цацруулах идэвхийг нэмэгдүүлж, урвалын бүтээгдэхүүнээс салахын тулд ургамал хүчилтөрөгч хэрэгтэй болно.

Фотореспираци нь гэрлээс хамаардаг хүчилтөрөгчийн хэрэглээ ба нүүрстөрөгчийн давхар ислийн үйлдвэрлэл юм.Өөрөөр хэлбэл, хийн солилцоо нь амьсгалах үед тохиолддог боловч хлоропластуудад явагддаг бөгөөд гэрлийн цацраг туяанаас хамаардаг. Рибулоз бифосфат нь зөвхөн фотосинтезийн явцад үүсдэг тул фото амьсгал нь зөвхөн гэрлээс хамаардаг.

Фото амьсгал авах үед нүүрстөрөгчийн атомыг гликолатаас Калвиний мөчлөгт фосфоглицерины хүчил (фосфоглицерат) хэлбэрээр буцааж өгдөг.

2 Гликолат (C 2) → 2 Глиоксилат (C 2) → 2 Глицин (C 2) - CO 2 → Серин (C 3) → Гидроксипируват (C 3) → Глицерат (C 3) → FHA (C 3)

Таны харж байгаагаар буцах ажил бүрэн хийгдээгүй байна, учир нь хоёр молекул глициныг амин хүчлийн сериний нэг молекул болгон хувиргахад нэг нүүрстөрөгчийн атом алдагдаж, нүүрстөрөгчийн давхар исэл ялгардаг.

Гликолатыг глиоксилат, глицинийг серин болгон хувиргах үе шатанд хүчилтөрөгч шаардлагатай байдаг.

Гликолатыг глиоксилат, дараа нь глицин болгон хувиргах нь пероксисомид тохиолддог бөгөөд серин нь митохондрид нийлэгддэг. Серин дахин пероксисом руу орж, тэндээс эхлээд гидроксипируват, дараа нь глицерат үүсгэдэг. Глицерат аль хэдийн хлоропласт руу ордог бөгөөд үүнээс FHA нийлэгждэг.

Фотореспираци нь ихэвчлэн фотосинтезийн С 3 хэлбэрийн ургамалд тохиолддог. Гликолатыг FHA болгон хувиргахад энерги зарцуулагддаг тул үүнийг хортой гэж үзэж болно. Эртний ургамал агаар мандалд их хэмжээний хүчилтөрөгч авахад бэлэн биш байсантай холбоотойгоор гэрэл цацруулах урвал үүссэн бололтой. Эхэндээ тэдний хувьсал нь нүүрстөрөгчийн давхар исэлээр баялаг уур амьсгалд явагдсан бөгөөд тэрээр Рубиско ферментийн урвалын төвийг голчлон барьж авсан хүн юм.

C 4 фотосинтез, эсвэл Hatch-Slack мөчлөг

Хэрэв C 3 -фотосинтезийн үед харанхуй фазын анхны бүтээгдэхүүн нь нүүрстөрөгчийн гурван атом агуулсан фосфоглицерины хүчил юм бол C 4 зам дээр эхний бүтээгдэхүүн нь дөрвөн нүүрстөрөгчийн атом агуулсан хүчил юм: малик, оксалоацетик, аспартик.

C 4 фотосинтез нь халуун орны олон ургамалд ажиглагддаг, жишээлбэл чихрийн нишингэ, эрдэнэ шиш.

4 -ургамал нь нүүрстөрөгчийн дутуу ислийг илүү үр дүнтэй шингээдэг тул гэрэл цацруулах нөлөө бараг байдаггүй.

Фотосинтезийн харанхуй үе C 4 зам дагуу үргэлжилдэг ургамлууд нь навчны тусгай бүтэцтэй байдаг. Үүнд дамжуулагч багцууд нь давхар давхар эсүүдээр хүрээлэгдсэн байдаг. Дотор давхарга нь дамжуулагч цацрагийн бүрхүүл юм. Гадна давхарга нь мезофилл эсүүд юм. Хлоропласт эсийн давхаргууд бие биенээсээ ялгаатай байдаг.

Мезофилийн хлоропластууд нь том мөхлөг, фотосистемийн өндөр идэвхжил, RuBP-карбоксилаза (рубиско) фермент, цардуулгүй байдаг. Эдгээр эсүүдийн хлоропластууд нь ихэвчлэн фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд тохирсон байдаг.

Дамжуулагч багцын эсийн хлоропластуудад грана бараг хөгжөөгүй боловч RuBP карбоксилазын концентраци өндөр байдаг. Эдгээр хлоропластууд нь фотосинтезийн харанхуй үе шатанд зохицсон байдаг.

Нүүрстөрөгчийн давхар исэл эхлээд мезофилл эсэд орж, органик хүчлүүдтэй холбогддог бөгөөд энэ хэлбэрээр бүрхүүлийн эсүүд рүү зөөгдөж, ялгарч, дараа нь C 3 ургамлын нэгэн адил холбодог. Өөрөөр хэлбэл C 4 -зам нь C 3 -ийг орлохоос илүүтэйгээр нөхдөг.

Мезофиллд CO2 -ийг фосфоенолпируват (PEP) дээр нэмж нүүрстөрөгчийн дөрвөн атом агуулсан оксалоацетат (хүчил) үүсгэдэг.

Урвал нь rubisco-ээс CO2-тэй илүү ойр байдаг PEP-карбоксилаза ферментийн оролцоотойгоор явагддаг. Үүнээс гадна, PEP-карбоксилаза нь хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэлцдэггүй бөгөөд энэ нь фото амьсгал авахад зарцуулагддаггүй гэсэн үг юм. Тиймээс C 4 фотосинтезийн давуу тал нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг илүү үр дүнтэй бэхлэх, бүрхүүлийн эс дэх концентрацийг нэмэгдүүлэх, улмаар фото амьсгалахад бараг хэрэглэдэггүй RiBP карбоксилазын илүү үр дүнтэй ажиллахад оршино.

Оксалоацетат нь 4 нүүрстөрөгчийн дикарбоксилын хүчил (малат эсвэл аспартат) болж хувирдаг бөгөөд энэ нь дамжуулагч баглаа боодлын эсийн хлоропласт руу тээвэрлэгддэг. Энд хүчил декарбоксилжуулж (CO 2 зайлуулах), исэлдүүлэх (устөрөгч зайлуулах) ба пируват болгон хувиргадаг. Устөрөгч нь NADP -ийг бууруулдаг. Пируват нь мезофилл рүү буцаж ирдэг бөгөөд эндээс ATP -ийг хэрэглэснээр PEP -ийг сэргээдэг.

Бүрээсний эсийн хлоропласт дахь тусгаарлагдсан CO 2 нь фотосинтезийн харанхуй үе болох C 3 зам руу, өөрөөр хэлбэл Калвиний мөчлөгт ордог.

Hatch-Slack зам дагуух фотосинтез нь илүү их энерги шаарддаг.

C 4 зам нь хувьслын явцад C 3 замаас хожуу үүссэн гэж үздэг бөгөөд энэ нь олон талаараа фото амьсгал авахад дасан зохицох явдал юм.

Фотосинтезийн ерөнхий тэгшитгэл: 6CO 2 + 6 H 2 O ––– (гэрэл, хлоропласт) –––> C 6 H 12 O 6 + 6 O 2. Энэ процессын явцад эрчим хүчээр баялаг бодис болох нүүрсустөрөгчийн глюкоз (C 6 H 12 O 6) нь энерги муутай бодисуудаас бүрддэг - нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус - мөн молекулын хүчилтөрөгч үүсдэг. Энэ үзэгдлийг Оросын эрдэмтэн, ургамлын физиологич К.А. Тимирязев.

Фотосинтезийн тэгшитгэл нь хоёр хэсэгчилсэн урвалтай нийцдэг.

1) гэрлийн урвал эсвэл энерги хувиргах - хлоропласт тилакоидын нутагшуулах үйл явц. ]

2) харанхуй урвал эсвэл бодисын хувирал - хлоропластын стром дахь нутагшуулах үйл явц.

3.Навч нь фотосинтезийн эрхтэн юм.Навч бол фотосинтезийн эрхтэн бөгөөд нарны энергийг шингээж, хадгалж, агаар мандалтай хий солилцдог. Дунджаар навч нь фотосинтетик идэвхтэй цацраг туяа (PAR) 80-85%, хэт улаан туяаны энергийн 25% -ийг шингээдэг. Фотосинтез нь шингэсэн PAR -ийн 1.5-2% -ийг зарцуулдаг, үлдсэн энергийг усны ууршилт - транспирациянд зарцуулдаг. Хуудас нь хавтгай, нимгэн. Ургамлын архитектоник нь гэрлийг үр дүнтэй барихад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг - эрхтнүүдийн орон зайн зохион байгуулалт, тэдгээр навчнууд нь бие биенээ халхлахгүйгээр ургамал дээр байрладаг. Фотосинтезийн үр ашгийг баталгаажуулдаг онцлог шинж чанарууд: 1) навчийг хэт их ус алдахаас хамгаалдаг эд эсийн эпидермис байгаа эсэх. Доод ба дээд эпидермисийн эсүүд хлоропластгүй, том вакуумтай байдаг. Линз нь хлорофилл эдийг илүү гүн рүү чиглүүлдэг. Эпидермисийн доод ба дээд хэсэгт стомата байдаг бөгөөд үүгээр дамжуулан CO2 навч руу тархдаг.2) фотосинтезийн тусгай эд, хлоренхим байдаг. Хлорофилл агуулсан үндсэн эд бол навчны гэрэлтсэн хэсэгт байрладаг палисад паренхим юм. Палисад паренхимийн эс бүр 30-40 хлоропласт агуулдаг.3) ассимилятын хурдан гадагшлах урсгалыг хангаж, фотосинтетик эсийг ус, чухал эрдэс бодисоор хангадаг. Муур дахь гадаад нөхцөл байдлаас шалтгаалан навчны үүсэл, үйл ажиллагаа явагддаг тул тэдгээрийн анатомийн бүтэц өөрчлөгдөж болно.

4.Хлоропластын бүтэц ба үүрэг.Хлоропласт бол фотосинтезийн процесс явагддаг, өөрөөр хэлбэл гэрлийн цацрагийн энергийг үүсгэхэд ашигладаг өндөр ургамлын пластид юм. органик бодис(нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба ус) хүчилтөрөгчийг агаар мандалд нэгэн зэрэг ялгаруулдаг органик бодисууд. Хлоропластууд нь хоёр толгойтой линз хэлбэртэй бөгөөд хэмжээ нь 4-6 микрон байдаг. Тэд навчны паренхим эсүүд болон өндөр ургамлын бусад ногоон хэсгүүдэд байдаг. Тэдний эс дэх тоо 25-50 хооронд хэлбэлздэг.

Гадна талд хлоропласт нь гадна ба дотор гэсэн хоёр липопротейн мембранаас бүрдсэн мембранаар бүрхэгдсэн байдаг. Хоёр мембран нь ойролцоогоор 7 нм зузаантай бөгөөд хоорондоо 20-30 нм мембран хоорондын зайгаар тусгаарлагдсан байдаг. Хлоропластуудын дотоод мембран нь бусад пластидын нэгэн адил матриц эсвэл стром руу нугалсан инвагинаци үүсгэдэг. Өндөр ургамлын боловсорсон хлоропласт дотор хоёр төрлийн дотоод мембран харагдаж байна. Эдгээр нь мембран юмстромын хавтгай, өргөтгөсөн ламелла, тиракоидын мембран, хавтгай диск хэлбэртэй вакуол эсвэл уут үүсгэдэг.

Хлоропластуудын гол үүрэг бол гэрлийн энергийг барьж, хувиргах явдал юм.

Мөхлөгт мембран нь ногоон пигмент хлорофилл агуулдаг. Энд фотосинтезийн гэрлийн урвал явагддаг - хлорофилл гэрлийн туяаг шингээж, гэрлийн энергийг өдөөгдсөн электронуудын энерги болгон хувиргадаг. Гэрэлд өдөөгдсөн электронууд, өөрөөр хэлбэл илүүдэл энергитэй байдаг тул усыг задалж, ATP -ийг нэгтгэхийн тулд энергиэ өгдөг. Ус задрах үед хүчилтөрөгч, устөрөгч үүсдэг. Хүчилтөрөгч агаар мандалд ялгарч, устөрөгч нь ферредоксин уургаар холбогддог.

Хлоропласт эсийн системд тодорхой бие даасан байдалтай байдаг. Тэд өөрсдийн рибосомтой бөгөөд хлоропластын өөрийн хэд хэдэн уургийн нийлэгжилтийг тодорхойлдог бодисуудын багцтай байдаг. Мөн ламелла, хлорофилл бүрдүүлдэг липид үүсэхэд хүргэдэг ферментүүд байдаг. Энэ бүхний ачаар хлоропластууд өөрсдийн бүтцийг бие даан бүтээх боломжтой болсон. Өөр нэг чухал үүрэг бол хлоропласт дахь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээх эсвэл нүүрстөрөгчийн давхар ислийг бэхжүүлэх, өөрөөр хэлбэл нүүрстөрөгчийг органик нэгдлүүдийн найрлагад оруулах явдал юм.

5.Фотосинтезийн аппаратын пигментүүд (ерөнхий шинж чанар)Ургамлын фотосинтез хийх чадвар нь тэдгээрт пигмент агуулагдахтай холбоотой юм. Тэдгээрийн хамгийн чухал нь магни агуулсан порфирин пигмент - хлорофилл юм.

Байгалийн хувьд молекулын бүтцээрээ ялимгүй ялгаатай таван төрлийн хлорофилл байдаг. Хлорофилл а нь бүх замаг, өндөр ургамалд байдаг; хлорофилл b - ногоон, чарови, иуглепид, өндөр ургамалд; хлорофилл в - хүрэн замаг, алтан замаг, диатом ба динофлагелатад; хлорофилл d - улаан замаг; хлорофилл e нь зөвхөн нэг удаа олдсон бөгөөд энэ нь хлорофилл в; эцэст нь, янз бүрийн төрөлбактериохлорофилл - фотосинтетик бактериудад. Цэнхэр ногоон, улаан замаг нь фипоцианин ба фикоеритрин гэсэн билипротейн агуулдаг. Хлорофилл a бол хамгийн сайн судлагдсан зүйл юм. Түүний молекул нь дөрвөн пиррол цагиргаас бүрддэг бөгөөд азот нь магнийн атомтай холбогддог бөгөөд нэг цагатгүй ханаагүй спиртийн фитолыг нэг цагирагт хавсаргасан байдаг.

Хлорофилл молекул нь мембран дотор байрладаг бөгөөд түүний липидийн хэсэгт гидрофоб фитолын гинжин хэлхээнд дүрэгдсэн байдаг. Цэвэр хлорофилл уусмал нь хамгийн их шингээлтийг 663 нм байна. Хлорофилл нь бүрэн бүтэн, гэмтээгүй, хэвийн ажиллаж байгаа эсийн хамгийн их шингээлтийн хэмжээ нь 672 ба 683 нм юм. Хлорофилл гэрлийг шингээх өндөр үр ашиг нь молекулын агууламжтай холбоотой юм их тоохос бонд.

Фотосинтез

Фотосинез бол үйл явц юм
өөрчлөлтүүд
биед шингэдэг
гэрлийн энерги орно
химийн энерги
органик
(органик бус)
холболтууд.
Гол үүрэг бол CO2 -ийг бууруулах явдал юм
нүүрс усны түвшин
эрчим хүчний хэрэглээ
Света.

Фотосинтезийн сургаалын хөгжил

Климант Аркадевич Тимирязев
(5 -р сарын 22 (6 -р сарын 3) 1843, Петербург - 28
1920 оны 4 -р сар, Москва) Шинжлэх ухааны бүтээлүүд
Тимирязев, энэ асуудалд зориулагдсан болно
атмосферийн нүүрстөрөгчийн давхар ислийн задрал
нөлөөн дор байгаа ногоон ургамал
нарны эрчим хүч. Найрлагын судалгаа ба
Ногоон пигментийн оптик шинж чанар
ургамал (хлорофилл), түүний үүсэл,
физик, химийн нөхцөл
нүүрстөрөгчийн давхар ислийн задрал, тодорхойлох
нарны гэрлийн бүрэлдэхүүн хэсэг,
Энэ үзэгдэлд оролцож,
тоон судалгаа
шингэсэн энерги ба
гүйцэтгэсэн ажил.

Жозеф Пристли (3 -р сарын 13
1733 - 1804 оны 2 -р сарын 6) -
Британийн тахилч, эсэргүүцэгч, байгаль судлаач,
философич, олон нийтийн зүтгэлтэн.
Түүхэнд хамгийн түрүүнд орсон
гайхалтай химичийн хувьд,
хүчилтөрөгч илрүүлсэн ба
нүүрстөрөгчийн давхар исэл

Пьер Жозеф Пелтиер - (1788 оны 3 -р сарын 22 - 7 -р сарын 19)
1842) - Францын химич, эм зүйч
алкалоидын химийн үүсгэн байгуулагчид.
1817 онд Жозеф Биеннеме Каванто -той хамт тэрээр
ургамлын навчнаас ногоон пигментийг тусгаарласан
Тэд үүнийг хлорофилл гэж нэрлэдэг.

Алексей Николаевич Бах
(5 (17) 1857 оны 3 -р сар - 5 -р сарын 13,
1946) - Зөвлөлтийн биохимич ба
ургамлын физиологич. Илэрхийлсэн
CO2 -ийг шингээж авдаг гэж бодсон
фотосинтезд байдаг
хосолсон исэлдүүлэх үйл явц,
устөрөгчийн улмаас үүсдэг ба
усны гидроксил ба хүчилтөрөгч
дамжин уснаас гардаг
завсрын хэт исэл
холболтууд.

Фотосинтезийн ерөнхий тэгшитгэл

6 CO2 + 12 H2O
C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Өндөр ургамалд фотосинтез явагддаг
навчны органеллуудын тусгай эсүүд -
хлоропласт.
Хлоропласт нь дугуй хэлбэртэй эсвэл диск хэлбэртэй байдаг
жижиг биетэй 1-10 микрон урт, 3 микрон хүртэл зузаантай. Агуулга
эсэд 20-100 ширхэг байдаг.
Химийн найрлага (% хуурай хэлбэрээр):
Уураг - 35-55
Липидүүд - 20-30
Нүүрс ус - 10
РНХ - 2-3
ДНХ - 0.5 хүртэл
Хлорофилл - 9
Каротиноид - 4.5

Хлоропластын бүтэц

10. Хлоропластын гарал үүсэл

Хлоропласт үүсэх хэлбэрүүд:
Хэсэг
Цэцэглэж байна
Цөмийн зам
харанхуй
гол
анхны
тоосонцор
гэрэл
проламиляр
бие
пропластида
хлоропласт
цөмийн маршрутын диаграм

11. Хлоропластуудын онтогенез

12.

Хлоропласт бол ногоон пластид юм
Тэд ургамлын болон замагны эсэд байдаг.
Хлоропластын хэт бүтэц:
1. гаднах мембран
2. мембран
орон зай
3. дотоод мембран
(1 + 2 + 3: бүрхүүл)
4. стром (шингэн)
5. люментэй тиракоид
6. тиракоидын мембран
7. үр тариа (тиракоид стек)
8. тиракоид (ламелла)
9. үр тарианы цардуул
10. рибосом
11. пластик ДНХ
12. плстоглобул (өөхний дусал)

13. Фотосинтезийн ургамлын пигментүүд

хлорофилл
фикобилин
Фикобилин
каротиноидууд
флавоноид
пигментүүд

14. Хлорофилл

Хлорофилл -
ногоон пигмент,
агааржуулагч
хлоропластаар будах
ногоон өнгөтэй ургамал
Өнгө. Химийн
бүтэц
хлорофилл -
магнийн цогцолборууд
төрөл бүрийн
тетрапиррол.
Хлорофиллууд байдаг
порфирин
бүтэц

15.

Хлорофилл
Хлорофилл "а"
(хөх-ногоон
бактери)
Хлорофилл "в"
(бор замаг)
Хлорофилл "б"
(өндөр ургамал,
ногоон, шаргал өнгөтэй
далайн ургамал)
Хлорофилл "д"
(улаан замаг)

16. Фикобилин

Фикобилинууд байдаг
пигмент,
төлөөлж байна
охин компани
фотосинтетик
чадах пигментүүд
энергийг шилжүүлэх
шингээсэн квант
хлорофилл дээр гэрэл,
үйл ажиллагааны спектрийг өргөжүүлэх
фотосинтез.
Нээлттэй тетрапиррол
бүтэц.
Замагнаас олддог.

17. Каротиноид

Бүтцийн томъёо

18.

Каротиноидууд байдаг
өөхөнд уусдаг
шар пигмент,
улаан, улбар шар
өнгө. Хавсаргах
олонхийн өнгөөр ​​будах
улбар шар ногоо ба
жимс

19. Каротиноидын бүлэг:

Каротин - шар -улбар шар өнгийн пигмент,
ханаагүй нүүрсустөрөгч
каротиноидын бүлгээс.
Томъёо C40H56. Уусдаггүй
усанд, гэхдээ уусдаг
органик уусгагч.
Бүх ургамлын навчинд агуулагддаг
луувангийн үндэс, хонго сарнай гэх мэт
витамин А провитамин.
2.
Ксантофилл - ургамлын пигмент,
призмик талстуудад талсждаг
шар өнгө.
1.

20. Флавоноид пигментүүд

Флавоноид бол бүлэг юм
усанд уусдаг байгалийн гаралтай
фенолын нэгдлүүд.
Төлөөлөх
гетероцикл
хүчилтөрөгчөөр ханасан
голчлон холболтууд
шар, улбар шар, улаан
өнгө. Тэд харьяалагддаг
С6-С3-С6 цуврал нэгдлүүд-
Тэдний молекулууд хоёр байна
бензолын цөм холбогдсон
бие биетэйгээ гурван нүүрстөрөгч
хэлтэрхий
Флавоны бүтэц

21. Флавоноид пигментүүд:

Антоцианин бол ургамлыг өнгөжүүлдэг байгалийн бодис юм;
гликозидод хамаардаг.
Флавонон ба флавонолууд. Хлорофилл ба цитоплазмыг хамгаалахын тулд хэт ягаан туяаны шингээгчийн үүргийг гүйцэтгэдэг
устгалаас.

22. Фотосинтезийн үе шатууд

гэрэл
Оруулсан
хлоропластын үр тариа.
Хэрэв байгаа бол гоождог
хөнгөн хурдан< 10 (-5)
сек
харанхуй
Оруулсан
өнгөгүй уургийн стром
хлоропласт.
Урсдаг гэрлийн хувьд
шаардлагагүй
Удаан ~ 10 (-2) сек

23.

24.

25. Фотосинтезийн гэрлийн үе шат

Фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд
өндөр эрчим хүчний бүтээгдэхүүн: ATP үйлчилгээ
эсийг энергийн эх үүсвэр болгон ашигладаг ба NADPH
бууруулагч бодисын хувьд. Дайвар бүтээгдэхүүн болгон
хүчилтөрөгч ялгардаг.
Ерөнхий тэгшитгэл:
ADP + H3PO4 + H2O + NADP
ATP + NADPH + 1/2 O2

26.

Шингээлтийн спектр
PAR: 380 - 710 нм
Каротиноидууд: 400-550 нм үндсэн
хамгийн их: 480 нм
Хлорофилл:
спектрийн улаан бүсэд
640-700 нм
цэнхэр өнгөөр ​​- 400-450 нм

27. Хлорофиллий өдөөлтийн түвшин

1 -р түвшин. Дээд түвшинд шилжсэнтэй холбоотой
систем дэх электронуудын энергийн түвшин
хоёр холбоосыг нэгтгэх
2 -р түвшин. Хосгүй электронуудын өдөөлттэй холбоотой
порфирин дахь азот ба хүчилтөрөгчийн дөрвөн атом
бөгж

28. Пигментийн систем

Фото систем I.
200 молекулаас бүрдэнэ
хлорофилл "а", 50
кариноидын молекул ба 1
пигмент молекулууд
(P700)
Фото систем II
200 молекулаас бүрдэнэ
хлорофилл "a670", 200
хлорофилл "б" молекул ба
нэг пигмент молекул
(P680)

29. Тилакоидын мембран дахь электрон ба протоны тээвэрлэлтийн урвалыг нутагшуулах

30. Циклгүй фотосинтетик фосфоржилт (Z - схем, эсвэл Говинжи схем)

x
д
Фг е
Ff e
NADP
Nx
д
FeS
д
ADP
C6 b6
д
II FS
NADFN
ATF
д
Би FS
Cit f
д
д
PC
д
P680
hV
О2
д
H2 O
P700
hV
Фф - феофетин
Px - пластокинон
FeS - төмрийн хүхрийн уураг
Cyt b6 - цитохром
PC - Пластоцин
Фг - феродоксин
x - үл мэдэгдэх мөн чанар.
нэгдэл

31. Фотосинтетик фосфоржуулалт

Фотосинтетик фосфоржуулалт нь процесс юм
фотосинтезийн явцад ATP ба NADPH -ийн энерги үүсэх
гэрлийн квант ашиглах.
Үзсэн тоо:
мөчлөгийн бус (Z-схем) .Хоёр
пигментийн систем.
мөчлөгийн Фото систем I оролцож байна.
псевдоцикл. Циклгүй хүн шиг явдаг, гэхдээ тийм биш
хүчилтөрөгчийн хувьсал харагдаж байна.

32. Циклик фотосинтетик фосфоржуулалт

д
ADP
Фг
д
ATF
Citb6
д
д
Citf
д
P700
hV
д
ADP
ATF
Cyt b6 - цитохром
Фг - феродоксин

33. Хлоропласт дахь электроныг мөчлөгийн болон мөчлөггүй тээвэрлэх

34.

Фотосинтезийн хими
Фотосинтез
хэрэгжүүлсэн
by
хоёр үе шаттай дараалсан ээлж:
гэрэл,
урсаж байна
хамт
том
температур ба температураас хамааралгүй;
харанхуй, учир нь ингэж нэрлэсэн
Энэ үе шатанд тохиолддог урвал
гэрлийн энерги шаардагддаггүй.

35. Фотосинтезийн харанхуй үе

ATP ба NADPH -ийн оролцоотой харанхуй шатанд
CO2 нь глюкоз болж буурдаг (C6H12O6).
Хэдийгээр үүнд гэрэл шаардагддаггүй
үйл явц, тэр үүнийг зохицуулахад оролцдог.

36.C3-фотосинтез, Калвины мөчлөг

Калвины мөчлөг эсвэл бууралт
Пентоз фосфатын мөчлөг нь гурван үе шатаас бүрдэнэ.
RDF -ийн карбоксилжилт.
Сэргээх. 3-FGK-ийг сэргээж байна
3-FGA.
RDF хүлээн авагчийн нөхөн сэргээлт. Цуврал байдлаар гүйцэтгэсэн
фосфоржуулсан сахартай харилцан хөрвөх урвал
өөр өөр тооны нүүрстөрөгчийн атомууд (триоз, тетрос,
пентоз, гексоз гэх мэт)

37. Калвиний мөчлөгийн ерөнхий тэгшитгэл

H2CO (P)
C = O
HO-C-H + * CO2
H-C-OH
H2CO (P)
RDF
H2 * CO (P)
2 NSON
UNSD
3-FGK
H2 * CO (P)
2 хүү
COO (R)
1,3-FGK
H2 * CO (P)
2 хүү
C = O
Х
3-FGA
H2 * CO (P)
2C = O
NSON
3-FDA
конденсац, эсвэл
полимержилт
Х
H2CO (P)
H2CO (P)
C = O
C = O
C = O
NSON
HOSN
HOSN
HOSN
H * МӨРӨӨДӨЛ
NSON
H * МӨРӨӨДӨЛ
NSON
NSON
NSON
H2CO (P)
Н2СОН
H2CO (P)
1,6-дифосфат-фруктоз-6-глюкоз-6-фруктоз
фосфат
фосфат
Х
C = O
NSON
HOSN
H * МӨРӨӨДӨЛ
NSON
Н2СОН
глюкоз

38. C4 -фотосинтез (ангаахай - Сул - Карпиловын зам)

Үүнийг хоёр төрлийн хлоропласттай ургамалд хийдэг.
RDF -ээс гадна CO2 хүлээн авагч гурван байж болно
нүүрстөрөгчийн нэгдэл - фосфоенол PVC (FEP)
C4 - замыг анх нээсэн
халуун орны үр тарианд. Ажил дээр
Ю.С.Карпилов, М.Хэтч, К.Слэк нар
тэмдэглэгдсэн нүүрстөрөгч ашиглах
эхнийх гэдгийг харуулсан
Эдгээр дэх фотосинтезийн бүтээгдэхүүн
ургамал нь органик
хүчил.

39.

40. Толстянковын төрлөөр фотосинтез

Ургамлын хувьд ердийн зүйл
шөнийн шүүслэг
нүүрстөрөгчийг оруулах
органик хүчил
ихэвчлэн алиманд байдаг. энэ
нөлөөн дор үүсдэг
ферментүүд
пируват карбоксилын хүчил. энэ
өдрийн турш зөвшөөрдөг
хэвлийгээ битүү байлгах ба
ингэснээр багасгах
цус алдалт. Энэ төрөл
SAMPhotosynthesis нэрийг авсан.

41. SAM фотосинтез

CAM фотосинтезийн үед салалт үүсдэг
СО2 ба Калвиний мөчлөгийг шингээдэггүй
C4 шиг орон зай, гэхдээ цаг хугацааны хувьд. Шөнө ороход
Үүнтэй төстэй эсийн вакуолууд
нээлттэй механизм
Өтгөн гэдэс нь өдрийн цагаар хуримтлагддаг
хаалттай стома нь Калвины мөчлөгт байдаг. Энэ
механизм нь аль болох хэмнэх боломжийг олгодог
Гэсэн хэдий ч ус нь C4 ба хоёуланг нь бодвол үр ашиг багатай байдаг
C3.

42.

43.

Фото амьсгал

44. Дотоод болон гадаад хүчин зүйлийн фотосинтезд үзүүлэх нөлөө

Фотосинтез
их
улмаас гарах өөрчлөлтүүд
түүнд үзүүлэх нөлөө
ихэвчлэн нарийн төвөгтэй байдаг
харилцан үйлчилж байна
гадаад ба дотоод
хүчин зүйлүүд.

45. Фотосинтезд нөлөөлөх хүчин зүйлүүд

1.
Онтогенетик
ургамлын нөхцөл байдал.
Хамгийн их
эрч хүч
фотосинтез ажиглагдаж байна
шилжилтийн үед
ургамлаас ургамал хүртэл
нөхөн үржихүйн үе. Байна
хөгшрөлтийн навч
эрч хүч
фотосинтез ихээхэн хэмжээгээр явагддаг
унадаг.

46. ​​Фотосинтезд нөлөөлөх хүчин зүйлүүд

2. Гэрэл. Фотосинтез харанхуйд тохиолддоггүй
Амьсгалахад үүссэн нүүрстөрөгчийн давхар исэл ялгардаг
навч; гэрлийн эрч хүч нэмэгдэх тусам
шингээлтийг нөхөх цэг
фотосинтезийн явцад нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба түүний явцад ялгардаг
Амьсгалах нь бие биенээ тэнцвэржүүлдэг.

47. Фотосинтезд нөлөөлөх хүчин зүйлүүд

3. Спектрийн
хөнгөн найрлага.
Спектрийн
нарны найрлага
хөнгөн туршлага
зарим нь
дахь өөрчлөлтүүд
өдрийн дотор болон дотор
жилийн турш.

48. Фотосинтезд нөлөөлөх хүчин зүйлүүд

4. CO2.
Гол нь юм
фотосинтезийн субстрат ба
түүний агуулга хамаарна
энэ үйл явцын эрч хүч.
Агаар мандлыг агуулдаг
Эзлэхүүний 0.03%; нэмэгдүүлэх
нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээ 0.1 -ээс
0.4% хүртэл нэмэгддэг
хүртэлх фотосинтезийн эрчим
тодорхой хязгаар, ба
дараа нь ээлжилдэг
нүүрстөрөгчийн давхар ислийн ханалт.

49. Фотосинтезд нөлөөлөх хүчин зүйлүүд

5. Температур.
Дунд зэргийн ургамал
оновчтой бүсүүд
-ийн температур
фотосинтез
20-25; -д
халуун орны - 2035 он.

50. Фотосинтезд нөлөөлөх хүчин зүйлүүд

6. Усны агууламж.
Эд эсийн шингэн алдалтыг 20 гаруй хувиар бууруулах
фотосинтезийн эрчим буурахад хүргэдэг
хэрэв ус алдах юм бол түүнийг цаашид зогсоох
50%-иас дээш.

51. Фотосинтезд нөлөөлөх хүчин зүйлүүд

7. Микроэлементүүд.
Fe -ийн дутагдал
хлороз үүсгэдэг ба
үйл ажиллагаанд нөлөөлдөг
ферментүүд. Mn
шаардлагатай
чөлөөлөлт
хүчилтөрөгч ба
нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээх
хий. Cu -ийн дутагдал
Zn нь фотосинтезийг бууруулдаг
30% -иар

52. Фотосинтезд нөлөөлдөг хүчин зүйлүүд

8 бохирдуулагч бодис
бодис ба
химийн
хар тамхи.
Шалтгаан
буурах
фотосинтез.
Ихэнх
аюултай
бодис: NO2,
SO2, жинтэй
тоосонцор.

53. Фотосинтезийн өдрийн явц

Өдрийн дунд зэргийн температуртай, хангалттай
чийгшил, фотосинтезийн өдөр тутмын явц ойролцоогоор
Энэ нь нарны гэрлийн эрчмийн өөрчлөлттэй тохирч байна
дулаалга. Фотосинтез өглөө нар мандахаас эхэлдэг
нар, үд дунд хамгийн дээд хэмжээндээ хүрдэг,
орой болоход аажмаар буурч, нар жаргахад зогсдог
нар. Өндөр температур, буурах үед
чийгшил, фотосинтезийн дээд хэмжээ эрт рүү шилждэг
үзэх

54. Дүгнэлт

Тиймээс фотосинтез бол цорын ганц үйл явц юм
Дэлхий, өргөн цар хүрээтэй алхаж байна
нарны гэрлийн энергийг химийн энерги болгон хувиргах
холболтууд. Энэ энерги нь ногоон ургамалд хадгалагддаг
бусад бүх хүмүүсийн амьдралын үндэс суурь болдог
бактериас хүн хүртэлх дэлхий дээрх гетеротроф организмууд.