24 беттің беті
жүктеу/скачать 166,5 Kb.
|
aaef0bc6-8362-11e3-9ea3-f6d299da70eeУМК БЛ.ФЗЛ-03
| Тақырып 5. 6. Фотосинтез
Фотосинтез туралы түсінік. Тотыға фосфорлану. Фотосинтездің жарық сатысы. Фотосинтездің қараңғы сатысы. Тірі организмде физиологиялық зерттеулер нәтижесінде зат алмасу процестерінің алуан тзрлі екендігі байқалды. Тіршілік әрекетерінің жиынтығы су, әимыл қозғалыс, химиялық өзгеістердің барлығы органиәылыә әосындылардағы химиялық энергияны пайдалануға негізделген. Жеке организмдер осы энергияны өздерінше түрліше пайдалануы мүмкін. Барлық тірі ор-де заттар өзгеру синтезделу жолдармен өтеді. Бұл жол - фотосинтез, күнніҢ электрмагниттік энергиясының атмосферадағы көміртегі бос тотуғының ісімдікте тотыәсыздануынан пайда болған органиәалыә заттардыҢ химиялық энергиясына айналуы. Басқаша айтқанда бұл өарапайым заттардыҢ -.С02 Н20. өсімдік органдарында кұн сәулесініҢ әсерінен органиәалыә әосындыларға айналу процесі 6С02 ■ 6Н20........—С6Н1206 +602 Жер жүзіндегі тіршіліктіҢ барлық тзрлері фотосинтез процесіне байланысты. Фотосинтезді сиппатауға болады. Жер бетінде өәұрлыәта мухиттар мен теҢіздерде тіршілік ететіҢ өсімдіктерде кзн энергиясын пайдаланып? әімірәышәыл газын тотыәсыздандыруы яғни фотосинтез нәтежесінде жылына «.ғ млрд т С02 байланысәан кзйге немесе органниәалыә заттарға айналады. Фотосинтез процесі 18 ғасырда ашылды. Кіміртегі әос тотығыныҢ ассимиляциялану жолдары ,С02 газыныҢ . органиәалыә заттарға айналуы жер бетіндегі организмдердіҢ ә тобы арәылы жззіге асады 1. жоғары сатыдағы жасыл өсімдіктер 2. тіменгі сатыдағы фотосинтезге әабілетті автотрофты бактериялар, балдырлар. Сонымен органиәалыө заттардыҢ автотрофты синтезделу жолдарына - фотосинтез, бактериялыә фотосинтез және хемосинтез процестері жатады. Тірі организмдердіҢ жарыәтыҢ элеткромагниттік энергиясын пайдалану арәылы органиәалыә заттарды синтездеу әабілеттілігін еҢ жетілген әлпеті жасыл өсімдіктердегі фотосинтез болып есептеледі. С02 газыныҢ ассимиляциялуыныҢ жолы жер бетіндегі тіршіліктіҢ дамуыныҢ белгілі сатысында ғана пайда болған. Бзған дәләл етінде әазіргі кезді С02 газыныҢ тірі органи-Ң зат алмасу процестеріне фотосинтезсіз —ө әатыстындығын қірсететін биохимиялыә реакцияларды көптеп келтіруге болады. Фотосинтездік аппара. Фотосинтез процесіне негізгі мзше жапыраә болып есептеледі. Олар 3 бөлінеді 1. оныҢ ұстінгі және астынғы бетіҢ жамылғы улпа - эпидермис 2. негізгі ассимиляциялыә ұлпа — мезофилл 3. тзтік -талшыә шоәтары. С02 газыныҢ оны пацдаланатын ұолпаларға өтетіҢ негізгі жолы эпидермис әабатындағы устьицилар болып есептеледі. Щіп тектесс өсімдіктердіҢ жапыраәтарында устьяцалар екі жағында да біраө $стінгі бетінде азыраә болады. АғаштардыҢ және бЗталардыҢ жапырағында устьицалар тек астынғы жағында орналасәан. Жапыраәтын анатомиялыә әЗрылысы фотосинтез процесініҢ еалыпты жзрзіне бейімделген деуге болады. Фотосинтез процесі жзреті наәты орын - хлоропластардыҢ әұрылысы .Хлоропласт пигменттері. Фотосинтез аппаратыныҢ негізгі б_өлігіне хлоропалстағы пигменттер жатады. Олар кзн сәулелерін өзіне сініріп, оны химиялыә энергияға айналдыру әызметіҢ атәарады. Фотосинтезге әажетті энергияныҢ әайнар кізіне кірінетіҢ және жаәын инфраәызыл? Қөк-кзлгін, яғни толәын ұзындығы 350ден 700 нм-ге деінгі сәулелер тобы жатады. Бактериялыә фотосинтезге пайданалатын сәулелердіҢ толәын ұзындығы 350-ден 900 нм аралығындағы болады. Электромагниттік сәулелену дегеніміз энергиясы тзрліше м_өлшерде фотондар ағыны. Ифраөызыл сәулелердіҢ фотондар энергиясы өте аз 0,101-0,1 эв шамасында ғана болады. Хлорофилдер Фотосинтездік әабілеті бар кезде оншаөты тзрі болатындығы аныәталады. Фотосинтездік әабілеті бар орган-Ң .бактериялар, блдырлар, жоғары сатыдағы _ісімдіктерә хлоропластарында міндетті тзрде а-хлорофилл болады. Жоғары сатыдағы _өсім-де в-хлорофилл, әоныр, диатомбалдырларда әосымш с- хлорофилл, әызыл блдырларды- д-хлорофилл кездеседі. Каротиноидтар толөын узындығы 400-500 нм Фотосинтез процесіне ішкі және сыртәы жағдацлардыҢ әсері Жасыл _Өсімдіктердегі күрделі фотосинтездік миллиондаған жылдарға созылған эволюциялық процестіҢ нәтежесінде қалыптасты. Фотосинтез - фотохимиялық және курделі физиологиялық процесс ретінде _өсімдіктіҢ жалпы күйіне, оныҢ әртүрлі ұлпаларыныҢ, жеке клеткаларыныҢ, және органоидтарыныҢ соныҢ ішінде хлоропластардыҢ күйлеріне де тығыз байланысты. Фотосинтез әарәындылығы- жапыраәтын белгілі ауданына дм, белгілі уаәыттыҢ ішінде .1 сағат. сінген көмірәышәыл газыныҢ мөлшерімен аныәталады. гсімдіктіҢ тзрлеріне өніп-өсу жағдайларына байланысты бұл кірсеткіш 5-25 мг С02 шамасында болады. өсіп тұрған тұтас өсімдіктіҢ бір тәулік ішінде әосылған әұрғаө салмағыныҢ жапыраө ауданына әатынасы фотосинтездіҢ таза өнімділігі деп аталады Қщшілік жағдайда жапыраәтыҢ 1 м2 ауданына есептегенде тәулігіне 5-12 г әұрғаә зат тЗзіледі. Осы кірсеткіштерді аныәтауға мынандай әдістер әолданылады 1. табиғи жағдйда фотосинтез карәындылығын аныәтаудыҢ газометрлік әдісі 2. радиометрлік 3. фотосинтездіҢ таза өнімділігін аныәтау әдісі 4. инфраөызыл спектрометрлік әдіс 5. манометрлік әдіс 6. балдырлардыҢ фотосинтездін суға бөлініп шыәәан оттегініҢ мөлщерімен аныәтау әдісі. Фотосинтезге ішкі жағдайладыҢ әсері.і жатады хлоропластар еЗрылысыныҢ әалыптасуыҢ, пигменттердіҢ синтезделіп, олардын ара-әатынастарыныҢ белгілі деҢгейге жетуін, фотосинтездеік жзйелердіҢ жарыә және әаранғы сатысындағы реакцияларға әатысатын элетрон-протон тасымалдаушы тізбектердіҢ ферменттік жзйелерініҢ өалыптасуын жатәызуға болады. Фотосинтезге жарыәтын әсері Жарыә өте нашар, болр-болмас жағдайда да өсімдікте фотосинтез жззіге аса береді. Жарыә деҢгейі тал тзстегі кұн сәулесініҢ 1.3-не жеткенше фотосинтез әарәындылығы арта береді. Жер бетіне тЗсетін кзн сәулесі одан ^рі кзшейгенде фотосинтез әарәындылығы шамалы жоғарыдайды да, сол әалпында тоәтап әалады. Омы кездегі жарыә деҢгейін фотосинтезліҢ жарыәтыә әануғу немесе әарәындылыә шегі деп аталады. ФотосинтездіҢ жарыә деҢгейіне байланысты ^згеруі жарыө сзйгіш және кщеткеге тфімді өсімдіктерде біркелкі болмайды. Біріншілерінде фотосинтездіҢ әанығуы екіншілеріне әарағанда жарыәтан жоғарыраә денгейінде бацәалады. Көленкегк төзімділерге ормандардағы шщтесіҢ ^сімдіктер, кейбір ағаштар, теніз балдырлары жатады. Жарыә сзйгіштерге ауыл шаруашылыә өсімдіктердіҢ кщшілігін, ағаш тектестерді, сондащаә тайыз суларда өсетін балдырларды жатәызуға болады. Фотосинтезге температураныҢ әсері ФотосинтездіҢ алғашәы фотофизиәалыә реакциялары - энергияныҢ сінуі мен көшкіні, өозған кзйлері температураға онаша тәулді емес. Фотосинтездік фосфорлану процестері темщра жағдайына қібірек сезимтал келеді. Жапыраәты ағаштарға фот-Ң еҢ жоғары температуралыө шегі -Ңә С шамасына тура келеді. Іыналарда, солтЗстік және әоҢыржай аймаәтарда ісетін әыләанды ағаштарда фотосинтездіҢ еҢ тімен температуралыө шегі 15 С -0,5 С, тропиөалыә өсімдіктерде 4 -ұ шамасынатура келеді. гте ыстыә әайнарларда тіршілік ететін кө'к -жасыл балдырларда С02-ніҢ флтлсинтездік игерілуі 70-ұ0 С тем-да жззеге аса береді. Жасыл балдырлар фотосин-Ң еҢ жоғарғы тем-ө шегі 60 С немесе одан тімендеу болады. Іоныржай аймаәтардаөніп-өсетін өсімдіктер ұшін әалыпты температура - 20 -30 С, ен жоғарғы шегі 40-43 С шамасында. Жасдыә ^сімдіктерде ассимиляцияныҢ еҢ төмен денгейі -0 С шамасында, кұздік ісімдектерде -2-7 С аралығында байәалады. Фотосинтезге судың әсері Жапырақтың сумен қамтамасыздығы лептесіктердің ашылуына демек С02-ніҢ еніп ассимиляциялануына, транспирация қарқындылығына, ферменттік реакциялардың бағытына әолайлы жағдай туғызды. гсімдік ұлпаларындағы судыҢ мөлшері және кұйі хлоропластардың құрылысына, пигменттердің синтезделуі мен мөлшеріне, жапыраә алаәандарыныҢ әалыптасуына да әсерін тигізді. Су тапшы жағдайда жапыраәтағы хлоропластардыҢ әалыпты әурылысы бЗзылып, тилакоидтар саны азайып, олардын мембраналыә құрылымдары қарапайымданады. Фотосинтезге миералдық коректенудін әсері Олардың біразы пигменттердің, электрондар тасымалдаушы тізьек бөліктерініҢ, хлоропластағы катализдік жұйелердіҢ құрамында еніп, фотосинтез реакцияларына тікелей еатысты болса, екіншілері клеткадағы басқа жүйелер арқылы жанама әсер етеді. Азот хлорофилдер молекуласының қалыптасуына ең қажетті элементке жатады. Магний жетіспесе, жасыл пигменттер синтезі тоәтап, хлоропластар әЗрылысы бЗзылады. Темір -цитохромдардыҢ, ферредоксинніҢ синтезделуіне әажет. Бұл элемент жетіспеген жағдайда хлоропластардыҢ өлшемдері және ламеллалыә әұрылысы әайтымсыз ізгерістерге ұшырап, граналардың қалыптасуы бұзылады. Өзін-өзі тексеру сұрақтары: Фотосинтез процесі қай органда өтеді. Фотосинтездік ферменттер . Қолданылған әдебиеттер 2.5.6.7. жүктеу/скачать 166,5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|