Тақырыбы: Фотосинтездің жарық кезеңі. Фотофосфорлану. Фотосинтездің қараңғы кезеңі. Кальвин циклі. Хемосинтез. Фотосинтез бен хемосинтез үдерістерін
жүктеу/скачать 70,64 Kb.
|
Биология. Талғатбекова Г.Ж. 21.10.21
- Бұл бет үшін навигация:
- Қараңғы фаза
- C3 фотосинтезі
| Фотосинтез - күрделі көп сатылы процесс; фотосинтез реакциялары екі топқа бөлінеді: жеңіл фазалық реакциялар және қараңғы фазалық реакциялар.
Жарық фазасы Бұл фаза хлорофиллдің, электрондарды тасымалдайтын белоктардың және фермент - АТФ синтетазаның қатысуымен тилакоидтардың мембраналарында жарық болған жағдайда ғана жүреді. Жарық кванты әсерінен хлорофиллдің электрондары қозып, молекуласынан шығып, тилакоидтық мембрананың сыртқы жағына енеді, нәтижесінде ол теріс зарядталады. Интратилакоид кеңістігінде судан электрондар алу арқылы тотыққан хлорофилл молекулалары тотықсыздандырылады. Бұл судың бұзылуына немесе фотолизіне әкеледі: Н2О + Qсвета → Н+ + ОН—. Гидроксил иондары электрондарын реактивті радикалдарға айналдырады • OH: ОН— → •ОН + е—. Радикалдар • OH қосылып, су мен бос оттегін түзеді: 4НО• → 2Н2О + О2. Бұл жағдайда оттегі сыртқы ортаға шығарылады, ал протондар «протон қоймасында» тилакоид ішінде жиналады. Нәтижесінде, тилакоидты мембрана бір жағынан H + әсерінен оң зарядталады, екінші жағынан электрондардың әсерінен теріс зарядталады. Тилакоидтық мембрананың сыртқы және ішкі жақтары арасындағы потенциалдар айырымы 200 мВ-қа жеткенде, протондар АТФ синтетаза каналдары арқылы итеріледі және АДФ-тың АТФ-қа фосфорлануы жүреді; атомдық сутегі NADP + (никотинамид аденин динуклеотид фосфаты) тасымалдаушысын NADPH2 дейін төмендету үшін қолданылады: 2Н+ + 2е— + НАДФ → НАДФ·Н2. Сонымен, судың фотолизі жарық кезеңінде пайда болады, ол үш маңызды процестермен жүреді: 1) АТФ синтезі; 2) NADPH2 түзілуі; 3) оттегінің түзілуі. Оттегі атмосфераға таралады, ATP және NADPH2 хлоропласт стромасына дейін жеткізіліп, қараңғы фазалық процестерге қатысады. 1 - хлоропласт стромасы; 2 - граналық тилакоид. Қараңғы фаза Бұл фаза хлоропласт стромасында өтеді. Оның реакциялары үшін жарық энергиясы қажет емес, сондықтан олар жарықта ғана емес, қараңғыда да пайда болады. Қараңғы фазалық реакциялар - бұл глюкоза мен басқа органикалық заттардың пайда болуына әкелетін көмірқышқыл газының (ауадан келетін) тізбектелген трансформациялар тізбегі. Бұл тізбектегі алғашқы реакция - көмірқышқыл газын бекіту; көмірқышқыл газын тазартқыш - бұл бес көміртекті қант рибулозасы бифосфаты (RuBP); реакцияны рибулоза бифосфаты карбоксилаза (ruBP карбоксилаза) ферменті катализдейді. Рибулоза бисфосфатының карбоксилденуі нәтижесінде тұрақсыз алты көміртекті қосылыс түзіледі, ол бірден екі молекулаға фосфоглицерин қышқылына (PGA) ыдырайды. Содан кейін реакциялар циклі жүреді, онда бірқатар аралық өнімдер арқылы фосфоглицерин қышқылы глюкозаға айналады. Бұл реакцияларда жарық фазасында түзілген ATP және NADPH2 энергиялары қолданылады; осы реакциялардың циклі «Кальвин циклі» деп аталады: 6СО2 + 24Н+ + АТФ → С6Н12О6 + 6Н2О. Глюкозадан басқа фотосинтез процесінде күрделі органикалық қосылыстардың басқа мономерлері - амин қышқылдары, глицерин және май қышқылдары, нуклеотидтер түзіледі. Қазіргі кезде фотосинтездің екі түрі ажыратылады: С3 және С4 фотосинтез. C3 фотосинтезі Бұл үш көміртегі (С3) қосылысы алғашқы өнім болатын фотосинтез түрі. С3 фотосинтезі С4 фотосинтезінен бұрын ашылды (М. Кальвин). Бұл жоғарыда сипатталған C3 фотосинтезі, «Қараңғы фаза». С3 фотосинтезінің сипаттамалық ерекшеліктері: 1) көмірқышқыл газының акцепторы - RuBP, 2) RuBP карбоксилденуі RuBP карбоксилазы арқылы катализденеді, 3) RuBP карбоксилденуі нәтижесінде алты көміртекті қосылыс түзіледі, ол екі FHA-ға ыдырайды. . FGK триосфосфаттарға (TF) дейін азаяды. ТФ бөлігі RiBP регенерациясына кетеді, бөлігі глюкозаға айналады. жүктеу/скачать 70,64 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|