Өсімдіктер физиологиясы

Строма

• Строма
• Тилакоидтер
• Грана
• тилакоидтары
• Ішкі
• мембрана
• Сыртқы
• мембрана

• 1946-1956 ж.ж. - М.Кальвин
• С3 - жолы, Кальвин айналымы
• С3 -өсімдіктер қоңыржай аймақтарда өсіп-өнеді
• жарық сатының өнімдері
• 6АТФ+6НАДФ.Н2

• 3СО2+3РБФ+3Н2О→6ФГК→→→→6ФГА→1ФГА
• көмірсулар
• 3АТФ →→В←Б←А ←←←←←← 5ФГА
• жар.сатыдан

• СО2-нің ассимиляциалану жолдары

• С3 - жолы, Кальвин айналымы

• 3 сатыға бөлінеді:

• АТФ РБФ- карбоксилаза
• Риб-5Ф → → → Риб-1,5 диФ + СО2 → 3-ФГҚ
• Фосфорибулозокиназа

• I Карбоксилдену сатысы.

• Карбоксилденудің бірінші өнімі - 3 көміртек атомы бар қосынды – ФГҚ -фосфоглицеринқышқылы

• Рибулозодифосфаткарбоксилаза/оксигеназа
• Ribulosobisphosphate-carboxylase/охigenase

• Rubisco

• Карбоксилазалық
• қызметі

• Оксигеназалық
• қызметі

• Карбоксилдену,
• С3 - жолы

• Фототыныс алу

• II Тотықсыздану сатысы.
• АТФ НАДФН
• 3-ФГҚ →→→→→→→ 1,3 ФГҚ →→→→ ФГА
• фосфоглицераткиназа тотықсыздану

• III Регенерация сатысы.

• 6ФГА

• 1 ФГА

• 5 ФГА

• көмірсулар

• РБФ

• 2 мол.3-ФГА ( Кальвин циклінің 2 айналымы)
• ↓
• 2 мол. Фруктозо-1,6-дифосфат
• ↓ ↓
• Гл-1-Ф Фр-6-ф
• ↓ + УТФ
• УДФГл Крахмал
• ↓+ Фр-6-ф
• сахарозо-Ф
• ↓
• сахароза
• ↓
• глюкоза + фруктоза

• Қараңғыдағы реакциялар:
• 6РБФ+6СО2 +12НАДФН+12 Н+ + 18 АТФ 
• 6РБФ+С6Н12О6 +Н2О+12НАДФ+18АДФ+Фбейорг.
• Кальвин циклі барлық өсімдіктерге тән,
• бірақ СО2 –ні Кальвин цикліне жеткізуінің әр түрлі жолдары бар.

Фототыныс алу

• Фототыныс алу
• (гликолатты цикл).
• Бұл процесте О2 сіңіріліп СО2↑ босап шығады.
• Фототыныс алудың алғашқы өнімі – гликоль қышқылы.
• Сондықтан оны гликолат жолы деп атайады.
• СО2 - С3 – жолы жүреді.
• СО2 О2 - Фототыныс алу жүреді.
• Rubisco оксигеназалық ролін атқарады.

• Фототыныс алу процесте 3-ФГҚ және 2 - фосфогликоль қышқылы түзіледі.
• Фототыныс алу 3 органеллада
• жүреді:
• Хлоропласт - РБФ гликоль қышқылы /гликолат/
• Пероксисома – Гликолат глицин
• Митохондрия – Глицин серин

СО2 Рибулоза 1,5 диФ

• СО2 Рибулоза 1,5 диФ
• ↓ О2
• фосфогликолат
• Хлоропласт ↓
• фосфоглицерат гликолат /гликоль қышқылы/
• ↑ ↓
• ______________________________________________
• Пероксисома ↑ ↓
• глицерат гликолат
• О2
• Н2 О2
• гидроксипируват глиоксилат
• ↑ ↓
• глицин
• ______________________________________________
• серин глицин
• Митохондрия
• СО2
• серин

C4 жолы /Хэтч-Слэк циклі/

• C4 жолы /Хэтч-Слэк циклі/
• Эволюция бойында өзгерген ортаның жағдайларына бейімделу механизмі
• 1966 ж. – М.Д.Хетч пен К.Р.Слэк
• 1960 ж. Ю.С.Карпилов
• Кейбір субтропикалық және тропикалық өсімдіктерде
• Aмарант, жүгері, қант қамысы
• Карбоксилденудің бірінші өнімі –
• 4 көміртек атомы бар қосынды.

• Жапырақтың мезофилінде -
• майда ұсақ граналы
• пластидтер.

• Өткізгіш шоқтарды қоршап
• тұрған клеткаларда -
• гранасы жоқ
• ірі пластидтер

• ФЖ2

• ФЖ1

• 2 түрлі клеткалар бар:

C4 - жолы

• C4 - жолы
• ФЕП
• ФЕП-карбоксилаза
• ҚСҚ /қымыз сірке қышқылы/
• оксалоацетат
• НАДФН+Н+
• алма қышқылы / малат/
• ______________________________________________
• алма қышқылы / малат/
• ПЖҚ /пируват/
• С3 - жолы

• Мезофилл
• клеткалар

• Өткізгіш шоқтады
• қоршаған клеткалар

• СО2

• СО2

Мезофилл клеткалары Өткізгіш шоқтарды қоршап тұрған клеткалар

С4 – жолының артықшылықтары:

• С4 – жолының артықшылықтары:
• С3-жолымен жүретін фотосинтезде фототыныстың белсенділігі жоғары, ал С4 - өсімдіктерде фототыныс алудың белсенділігі төмен.
• Rubisco фототынысты да катализдейді:
• РБФ + СО2 →2ФГҚ - фосфоглицерин қышқылы.
• РБФ + 02→ ФГК - фосфогликоль қышқылы.
• Тотығу және карбоксилдену реакциялар бір бірімен басекеленеді.

С4- жолдың өсімдіктерінде С4-жолы жүретін хлоропластарда 02 –тің мөлшері төмен болады, себебі онда тек ФЖ 1 жұмыс істейді. ФЖ1-де 02 бөлінбейді

• С4- жолдың өсімдіктерінде С4-жолы жүретін хлоропластарда 02 –тің мөлшері төмен болады, себебі онда тек ФЖ 1 жұмыс істейді. ФЖ1-де 02 бөлінбейді
• Rubisco –ның карбоксилазалық және оксигеназалық функциялары 02 мен СО2-нің мөлшеріне тәуелді.

2. Ф/с-дің температура оптимумы С3- жолы өсімдіктерде 20-25 °С, С4 – 30-45°С.

• 2. Ф/с-дің температура оптимумы С3- жолы өсімдіктерде 20-25 °С, С4 – 30-45°С.
• 3. С4-өсімдіктерде фотосинтездің күн сәулесіне қанығуы С3-өсімдіктерге қарағанада күн сәулесінің белсенділігі жоғарылау болғанда келеді.
• Мысалы, С3-өсімдіктерде игеретін сәуленің белсенділігі толық күн сәулесінің белсенділігінің 50%-не тең болғанда ф/с-дің қарқындылығы өзгермейді.
• С4-өсімдіктерде күн сәулесінің белсенділігі ұлғайғанда, ф/с-дің қарқындылығы өсе береді.
• Сол үшін С4- өсімдіктерде ф/с қарқындылығы жоғары температурада және жарықтың белсенділігі жоғары болғанда да көтеріле береді.

жүктеу/скачать 8,2 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: