Өсімдіктер физиологиясы және биохимия непздері

болды, алайда фотосинтез процесі кезінде қоры іс жузінде шексіз болып табылатын заттар мен күн энергиясы пайдаланылатындық-тан, бул процесс барынша дамыды. Жоғары сатыдағы өсімдіктер фотосинтезінің арқасында көмірдің, шымтезек пен мұнайдың қоры ерте замандағы геологиялық дәуірлерде қалыптасты. Жер бетінде тіршілік ететін гетеротрофтардың бәрі де қоректік заттарды өсім-діктер фотосинтезі есебінен қабылдайды.

Көмір қышқыл газы зат алмасуына қатысып, организмге

фотосинтез процесінен тыс, қараңғылық жолмен де сіңірілуі мүмкін екендігі белгілі. Белгілі бір органикалық радикалға қосыла

келе, көмір қышқыл газы кейін тотықсызданатын карбоксил тобының қурамына кіреді. Кетоқышқылдар осы сияқты көмір қышқыл газын қосып алу реакциясына (карбоксилдеу реакциясына) көбірек ұшырайды. Бұл реакция барлық автотрофты және гетеротрофты организмдерге тән.

Бактериялық фотосинтез эволюция тұрғысынан алып қарағанда өте ертеде пайда болған. Бактериялық фотосинтез немесе фоторе-дукция деп аталатын бұл процесс бактериялар тобында жүзеге асырылады. Бұл топқа пурпурлық (қанқызыл) және қызыл күкірт бактериялары, пурпурлық күкірт емес бактериялар, жасыл күкірт бактериялары жатады. Олардың құрамында хлорофилден біраз айырмашылығы бар бактерйохлорофилл пигменті және кароти-ноидтар бар. Пигменттері болуының арқасында олар күн сәулесінің энергиясын сіңіреді. Бактериялық фотосинтез бен өсімдіктер фотосинтезінің ұқсастығы, міне, осында. Мұнда сутек көзі ретінде су емес, көмірсутектер, күкіртсутектер мен май қышқылдары пай-даланылады. Фотосинтезден ерекше, мұнда оттек бөлініп шықпай-ды. Сутек көздері аз таралғандықтан, сондай-ақ олардың қоры өте шектеулі болғандықтан фоторедукция процесі кең дамып, тарал-маған.

Атмосферада бос оттегінің жиналуы салдарынан автотрофтық қоректенудің үшінші түрі — хемосинтез жүзеге асады. Хемосинтез-ді орыс микробиологы С. Н. Виноградский ашты. Хемосинтез жа-рық жоқ жердегі аэробты жағдайларда тіршілік ететін, пигментсіз бактериялар тобына тән. Көмір қышқыл газын тотықсыздандыру үшін бұл бактериялар күн энергиясын емес, химиялық тотығу реак-цияларының энергиясын пайдаланады. Күкірттің алуан түрлі қосылыстарын тотықтыратын күкірт бактерияларының үлкен то-бы хемосинтез бактерияларына жатады. Күкірттің тотығуы нәти-жесінде энергия бөлініп шығады, оны бактериялар органикалық қосылыстар түзе отырып, көмір қышқыл газьш тотықсыздандыру үшін пайдаланады. Сондай-ақ С. Н. Виноградский ашқан нитро-фикациялаушы бактериялар да хемосинтез бактерияларына жатады. Хемосинтездің фотосинтезден энергия көзі жөнінен де, сондай-ақ сутек көзі жөнінен де айырмашылығы бар. Бұл процесс оттегін бөліп шығармастан етеді. Энергия мен сутек көздерінің шектеулі болуы салдарынан хемосинтез кең таралмаған.

94

3.2. ӨСІМДІКТЕРДІҢ ФОТОСИНТЕЗ АППАРАТЫ

Фотосинтез процбсі негізінен өсімдіктердің жасыл жапырақта-рында өтеді. Жапырақ тақтасының анатомиялық құрылысынан палисадты және борпылдақ паренхима байқалады. Паренхима клеткаларында ерекше органоидтар — хлоропластар болады, онда фотосинтездің күрделі реакциялары өтеді. Хлоропластардың электрондық микроскоппен қарағандағы құрылысы I тарауда си-патталған, сондықтан айтылғандарды қайталамастан, хлоропласт структурасы мен оған байланысты оның атқаратын қызметіне тоқ-

таламыз.

Барлық жоғары сатыдағы есімдіктер хлоропластарының пішіні мен шамасы белгілі дәрежеде бірдей болып келеді. Өсімдіктердің түрлеріне қарай олардың бір клеткадағы саны әр түрлі болады. Габерландтың мәліметі бойынша үрме бұршақ жапырағының 1 мм² ауданында 283 000, күнбағар жапырағының 1 мм² ауданында 465 000 хлоропласт кездеседі. Мпіиm мүгінің бір клеткасында шамамен 106 хлоропласт болады. Балдырларда кездесетін хлоропластардың шамасы мен пішіні алуан түрлі. Хлореллада табақша тәрізді 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. Ламеллаларға бүкіл хлорофилл шоғырланған, сондықтан цитоплазманың бұл учаскесі хлоропластың қызметін атқаратын болуы керек.

16-сурет.Л емаллалардың Фрей-Висслинг ұсынған құрылыс

17-сурет. Мезофилл клеткасының хлоропластындағы грананың электрондық микрофотографиясы: 1- грананың шеткі тиллаконды-ның жеке мембранасы; 2 - көршілес тиллакоядтардан түзілген қосарланған мембрана; 3 — ламеллалардық ұштары; 4 — строма ламеллалары.