Оқу пәнінің тақырыбы бойынша дәріс тезистері және дәріс курсын оқу бойынша әдістемелік нұсқаулықтар
жүктеу/скачать 1,5 Mb.
|
О у п ніні та ырыбы бойынша д ріс тезистері ж не д ріс курсын о
| Хлорофилл а-ның молекулалық құрылысы
5 - сурет Дәріс № 6 Тақырыбы: Фотосинтездің жарық кезеңі. Пигменттердің жарықты сіңіруі. Пигменттердің электрондық-қозған жағдайы. ФЕ,РО, Фотожүйелер I және II. Электрондардың циклдік және циклдік емес тасымалдануы. Фотофосфорлану. Фотосинтездің жарық сатысы фотосинтездік жүйелер құрамындағы пигменттердің жарық кватын (фотон) сіңіруінен басталады. Жеке пигменттердің сіңіретін сәулелері спектрдің әртүрлі аймақтарына тура келеді. Бұл ерекшеліктер олардың молекулаларындағы электрондардың орналасу реттеріне байланысты. Пигменттің фотонды сіңіруінен оның молекуласындағы электрондардың орналасуы өзгеріп «активтелген күйге» ауысады (5-сурет). Фотосинтездің жарық сатысында синтезделген НАДФН және АТФ молекулалары қараңғылық жағдайда да жүзеге асатын көмірқышқыл газының көмірсуларға айналу реакциясында пайдаланылады. Өсімдіктер физиологиясының қазіргі кездегі жетістіктеріне сәйкес фотосинтездің қараңғы сатылық реакциялары үш бағытта жүреді. Олардың ішіндегі негізгісі-көмірқышқыл газының тотықсызданып көмірсуларға айналу реакциялары болып есептеледі. Осы реакциялардың неден басталып немен аяқталатындығын, яғни біртұтастығын жете зерттеп, қалыптастырған Америка ғалымы Мельвин Кальвин болатын. Сол кісінің құрметіне бұл реакциялар Кальвин циклі, кейінгі кезде қосымша фотосинтездің С3 жолы деп аталады (6-сурет). Фотосинтезді тек осы бағытпен жүзеге асыратын өсімдіктер әдетте қоңыржай аймақтарды өсіп-өнеді. Фотосинтездің С4 жолы деп аталатын бағыт тропикалық аймақтарда өсіп өнетін өсімдіктерге тән (7-сурет). Тек жасаңшөптер (суккуленттер) тұқымдасына тән үшінші бағыт органикалық қышқылдар метаболизмі деп аталады. Жоғарғы сатыдағы жасыл өсімдіктер мен балдырлардың көпшілігінде С3 және С4 фотосинтезбен қатар жарықта тыныс алу-оттегі сіңіп, көмірқышқыл газының бөліну процесі де орын алады. Ол өте күрделі және фотосинтез реакцияларымен тығыз байланыста жүзеге асатын процесс. Хлоропласттағы фотосинтез процестері А-«жарық» сатысы-электрондардың тасымалдануы: Б-«қараңғы» сатысы-көміртегінің ассимиляция циклі (Кальвин бойынша), I, II фотосинтездік пигменттер комплекстерін қамтитын бірінші және екінші фотосинтездің фотожүйелері; 1, 2-оларға сәйкес келетін реакциялағыш орталықтар: е—электрон; НА-II фотожүйе үшін электрон доноры; Q-пластохинон; Цит-цитохром; Пц-пластоцианин; Х-I фотожүйеден келетін электрондардың идентифицирленген акцепторы; Фд-фередоксин; Ферм-фередоксин-НАДФ-редуктаза; НАДФН2–тотықсызданатын никотинамидадениндинуклеотид-фосфат; АДФ-денозиндифосфат; АТФ-аденозинтрифосфат; вертикаль қара сызықпен сызылған линиялар жарық энергиясының сіңіруін көрсететін процестер (В.Б.Евстигнеев бойынша). . 6 - сурет Осындайөзгерістерфотосинтездікжүйелерқұрамындағыбарлықпигментмолекулаларынатәндеугеболады. Яғни,олардыңәрқайсысыөздерініңмолекулалыққұрылысынабайланыстытолқынұзындықтарытүрлішесәулелердісіңіріп, онысоңындареакциялықорталықтағыфотохимиялықреакцияғатікелейқатысатынхлорофиллмолекулаларынажеткізеді. Біріншіжәнеекіншіфотосинтездік жүйелердегіэнергияныңауысуыжоғарыдан төменқарайаққансияқтыболады. ОныңмәнісіквантэнергиясыантенналықпигменттерденреакциялықорталықтағыР700жәнеР680пигменттерінежеткеншебіртіндеп азаяды. Сонымен, жарық жинаушыантеннапигменттері(ЖЖП) реакциялықорталықпигменттерінеқарағандаэнергиясымолырақ (қысқатолқынды) фотондардысіңіреді. Сондықтан, қозуэнергиясы фотожүйелердеР700немесеР680пигменттергежеткенсінкерібағыттаауыспайдыда, фотохимиялықреакцияларэнергияныңжұмсалуынеңтиімдіжолыболыпқалады. Осыайтылғандарғасәйкесфотожүйелердегіэнергияауысуыныңмүмкінбірізділігінтөмендегішебейнелеугеболады (3.6-сурст). ҚозғанпигментмолекулаларындағыэнергияныңIжәнеII(фотожүйелердегіР700немесеР680, пигменттергежеткенгедейінгігеометриялықжылжужолыбағытсыз, кездейсоқшарлауғаұқсасдепесептеледі. Реакциялықорталықгардыңжарықжинаушымолекулалардың арасында орналасуы кездейсоқ болуы мүмкін. Джемек, біріншіден, антеннадағы кез келген молекулаға сіңген энергия басқа молекулаларға ауысып, соңында кез келген реакциялық орталыққа енуі мүмкін. Екіншіден, белгілі бір реакциялық орталық антеннадағы молекулалардың белгілі бір реакциялық орталық антеннадағы молекулалардың белгіл тобынан ғана энергия қабылдап және пигменттік жүйедегі сіңген кез келген квант және тек бір ғана реакциялық орталыққа неуі мүмкін. жүктеу/скачать 1,5 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|