En ?nemli organik s?re? Onsuz gezegenimizdeki t?m canl?lar?n varl???n?n s?z konusu olaca??, fotosentezdir. Fotosentez nedir? okuldan herkes taraf?ndan bilinir. Kabaca s?ylemek gerekirse, bu organik maddelerin olu?um s?recidir. karbon dioksit ve ???kta olu?an ve oksijen sal?n?m?n?n e?lik etti?i su. Daha karma??k bir tan?m ?u ?ekildedir: fotosentez, ???k enerjisini enerjiye d?n??t?rme i?lemidir. Kimyasal ba?lar maddeler organik k?kenli fotosentetik pigmentlerin kat?l?m?yla. Modern uygulamada, fotosentez genellikle bir dizi endergonik reaksiyonda ?????n absorpsiyon, sentez ve kullan?m? s?re?leri olarak anla??l?r; bunlardan biri karbondioksitin karbon dioksite d?n??t?r?lmesidir. organik madde. Ve ?imdi fotosentezin nas?l ilerledi?ini ve bu s?recin hangi a?amalara ayr?ld???n? daha ayr?nt?l? olarak ??renelim!

Genel ?zellikleri

Her bitkinin sahip oldu?u kloroplastlar fotosentezden sorumludur. Kloroplastlar nelerdir? Bunlar, klorofil gibi bir pigment i?eren oval plastidlerdir. Bitkilerin ye?il rengini belirleyen klorofildir. Alglerde, bu pigment, kromatoforlar?n - pigment i?eren ????? yans?tan h?crelerin bile?iminde bulunur. farkl? ?ekiller. G?ne? ?????n?n iyi ula?mad??? yerlerde olduk?a derinlerde ya?ayan kahverengi ve k?rm?z? algler farkl? pigmentlere sahiptir.

Fotosentez maddeleri, ototroflar?n bir par?as?d?r - organik maddeleri inorganik maddelerden sentezleyebilen organizmalar. Besin piramidinin en alt basama??d?rlar, bu nedenle D?nya gezegenindeki t?m canl? organizmalar?n diyetine dahil edilirler.

Fotosentezin Faydalar?

Fotosentez neden gereklidir? Fotosentez s?ras?nda bitkilerden sal?nan oksijen atmosfere girer. ?st katmanlar?na y?kselerek, koruyan ozon olu?turur. yery?z? g??l? g?ne? radyasyonundan. Canl? organizmalar?n karada rahat?a kalabilmeleri ozon perdesi sayesindedir. Ayr?ca bildi?iniz gibi oksijen canl?lar?n solunumu i?in gereklidir.

S?re? ilerlemesi

Her ?ey ?????n kloroplastlara girmesiyle ba?lar. Etkisi alt?nda organeller topraktan su ?eker ve ayr?ca onu hidrojen ve oksijene b?ler. B?ylece iki i?lem ger?ekle?ir. Bitkilerin fotosentezi, yapraklar?n zaten su ve karbondioksiti emdi?i anda ba?lar. I??k enerjisi, kloroplastlar?n ?zel b?lmeleri olan thylakoidlerde birikir ve su molek?l?n? iki bile?ene b?ler. Oksijenin bir k?sm? bitkinin solunumuna, kalan? ise atmosfere gider.

Daha sonra karbon dioksit pirenoidlere girer - ni?asta ile ?evrili protein gran?lleri. Hidrojenin devreye girdi?i yer buras?d?r. Bu maddeler birbirleriyle kar??arak ?eker olu?tururlar. Bu reaksiyon ayn? zamanda oksijenin sal?nmas?yla da devam eder. ?eker (basit karbonhidratlar?n genel ad?) topraktan bitkiye giren azot, k?k?rt ve fosfor ile kar??t?r?ld???nda ni?asta (kompleks bir karbonhidrat), proteinler, ya?lar, vitaminler ve bitki ya?am? i?in gerekli di?er maddeler olu?ur. Vakalar?n b?y?k ?o?unlu?unda fotosentez, do?al ???k ko?ullar?nda ger?ekle?ir. Yine de yapay ayd?nlatma da kat?labilir.

Yirminci y?zy?l?n 60'l? y?llar?na kadar bilim, C3-pentoz fosfat yolu boyunca karbondioksitin azalt?lmas? i?in bir mekanizman?n fark?ndayd?. Son zamanlarda, Avustralyal? bilim adamlar?, baz? bitki t?rlerinde bu i?lemin C4-dikarboksilik asit d?ng?s? boyunca ilerleyebilece?ini g?stermi?tir.

Karbondioksiti C3 yolu ile azaltan bitkiler, en iyi performans? orta s?cakl?klarda ve d???k ???kta, ormanlarda veya karanl?k yerlerde g?sterir. Bu bitkiler aslan pay?n? i?erir. ekili bitkiler ve beslenmemizin temelini olu?turan hemen hemen t?m sebzeler.

Bitkilerin ikinci s?n?f?nda, fotosentez ko?ullar alt?nda en aktif ?ekilde ilerler. Y?ksek s?cakl?k ve g??l? ayd?nlatma. Bu grup, m?s?r, m?s?r gibi tropikal ve s?cak iklimlerde yeti?en bitkileri i?erir. ?eker kam???, sorgum vb.

Bu arada, bitki metabolizmas? olduk?a yak?n zamanda ke?fedildi. Bilim adamlar?, baz? bitkilerin su rezervlerini korumak i?in ?zel dokulara sahip oldu?unu bulmay? ba?ard?lar. Karbondioksit, i?lerinde organik asitler ?eklinde birikir ve ancak 24 saat sonra karbonhidratlara ge?er. Bu mekanizma bitkilere suyu koruma f?rsat? verir.

S?re? nas?l gidiyor?

i?inde biliyoruz zaten genel anlamda fotosentez s?reci nas?l ilerler ve ne t?r fotosentez olur, ?imdi daha derinden tan?yal?m.

Her ?ey bitkinin ????? emmesiyle ba?lar. Klorofil, bitkinin yapraklar?nda, saplar?nda ve meyvelerinde kloroplast ?eklinde bulunan bu konuda ona yard?mc? olur. Bu maddenin ana miktar? yapraklarda yo?unla?m??t?r. Mesele ?u ki, d?z yap?s? nedeniyle levha ?ok fazla ???k ?ekiyor. Ve daha fazla ???k, fotosentez i?in daha fazla enerji. B?ylece bitkideki yapraklar, ????? yakalayan bir t?r konumland?r?c? g?revi g?r?r.

I??k emildi?inde, klorofil uyar?lm?? durumdad?r. Fotosentezin bir sonraki a?amas?nda yer alan di?er bitki organlar?na enerji aktar?r. S?recin ikinci a?amas?, ?????n kat?l?m? olmadan ilerler ve a?a??dakilerden olu?ur: Kimyasal reaksiyon topraktan elde edilen su ve havadan elde edilen karbondioksitin kat?l?m?yla. Bu a?amada, herhangi bir organizman?n ya?am? i?in gerekli olan karbonhidratlar sentezlenir. Bu durumda sadece bitkinin kendisini beslemekle kalmaz, onu yiyen hayvanlara da bula??rlar. ?nsanlar bu maddeleri bitki veya hayvansal ?r?nleri yiyerek de al?rlar.

S?re? a?amalar?

Olduk?a karma??k bir s?re? olan fotosentez iki a?amaya ayr?l?r: ayd?nl?k ve karanl?k. Ad?ndan da anla??laca?? gibi, ilk a?ama g?ne? radyasyonunun varl???n? gerektirirken, ikincisi gerektirmez. I??k faz? s?ras?nda, klorofil, fotosentezin imkans?z oldu?u ATP ve NADH molek?lleri olu?turarak bir miktar ????? emer. ATP ve NADH nedir?

ATP (adenositrifosfat), y?ksek enerjili ba?lar i?eren ve herhangi bir organik d?n???mde bir enerji kayna?? olarak hizmet eden bir n?kleik koenzimdir. Birle?ime genellikle enerji k?vr?m? denir.

NADH (nikotinamid adenin din?kleotid), fotosentez gibi bir i?lemin ikinci a?amas?nda karbondioksitin kat?l?m?yla karbonhidratlar? sentezlemek i?in kullan?lan bir hidrojen kayna??d?r.

hafif faz

Kloroplastlar, her biri ????? emen bir?ok klorofil molek?l? i?erir. Di?er pigmentler de onu emer, ancak fotosentez yapamazlar. ??lem sadece klorofil molek?llerinin bir k?sm?nda ger?ekle?ir. Kalan molek?ller, anten ve hafif hasat kompleksleri (LSC'ler) olu?turur. I??k kuantumlar?n? biriktirir ve onlar? tuzak olarak da adland?r?lan reaksiyon merkezlerine aktar?rlar. Reaksiyon merkezleri, fotosentetik bir tesiste iki tane bulunan fotosistemlerde bulunur. Birincisi, 700 nm dalga boyuna sahip ????? emebilen bir klorofil molek?l? ve ikincisi - 680 nm i?erir.

B?ylece, iki t?r klorofil molek?l? ????? emer ve uyar?l?r, bu da elektronlar?n daha y?ksek bir enerji seviyesine ge?i?ine katk?da bulunur. B?y?k miktarda enerjiye sahip olan heyecanl? elektronlar kopar ve thylakoid membranlarda (kloroplastlar?n i? yap?lar?) bulunan ta??y?c? zincire girerler.

elektron ge?i?i

Birinci fotosistemden bir elektron klorofil P680'den plastokinona ve ikinci sistemden bir elektron ferredoksine ge?er. Ayn? zamanda, klorofil molek?l?nde elektronlar?n ayr?ld??? yerde serbest bir yer olu?ur.

K?tl??? telafi etmek i?in, P680 klorofil molek?l? sudan elektron alarak hidrojen iyonlar? olu?turur. ?kinci klorofil molek?l? ise ilk fotosistemdeki ta??y?c? sistem arac?l???yla eksikli?i giderir.

?z? elektronlar?n transferi olan fotosentezin ???k a?amas? bu ?ekilde ilerler. Elektron ta??nmas?na paralel olarak, hidrojen iyonlar?n?n zardan hareketi ger?ekle?ir. Bu, thylakoid i?inde birikimlerine yol a?ar. i?inde biriken ?ok say?da, bir konjuge fakt?r yard?m?yla d??ar?ya sal?n?rlar. Elektron ta??nmas?n?n sonucu, NADH bile?i?inin olu?umudur. Ve bir hidrojen iyonunun transferi, enerji para birimi ATP'nin olu?umuna yol a?ar.

I??k faz?n?n sonunda, oksijen atmosfere girer ve petalin i?inde ATP ve NADH olu?ur. Sonra fotosentezin karanl?k a?amas? ba?lar.

karanl?k evre

Fotosentezin bu a?amas? karbondioksit gerektirir. Bitki s?rekli olarak havadan emer. Bu ama?la, yapra??n y?zeyinde stomalar vard?r - a??ld???nda karbondioksiti emen ?zel yap?lar. Yapra??n i?ine girerek suda ??z?n?r ve hafif faz?n s?re?lerine kat?l?r.

?o?u bitkide hafif faz s?ras?nda, karbon dioksit, 5 karbon atomu i?eren organik bir bile?i?e ba?lan?r. Sonu? olarak, 3-fosfogliserik asit ad? verilen ?? karbonlu bir bile?i?in bir ?ift molek?l? olu?ur. Bu bile?ik, bu t?r fotosentez yapan bitkilere C3 bitkileri denmesinin birincil sonucu oldu?u i?in.

Kloroplastlarda yer alan di?er i?lemler, deneyimsiz meslekten olmayanlar i?in ?ok zordur. Sonu?, basit veya karma??k karbonhidratlar? sentezleyen alt? karbonlu bir bile?iktir. Bitkinin enerji depolad??? karbonhidrat formundad?r. Maddelerin k???k bir k?sm? yaprakta kal?r ve ihtiyac?n? kar??lar. Kalan karbonhidratlar bitki boyunca dola?arak en ?ok ihtiya? duyulan yerlere gider.

K???n fotosentez

Bir?o?u hayatlar?nda en az bir kez, so?uk mevsimde oksijenin nereden geldi?ini merak etti. ?lk olarak, oksijen sadece yaprak d?ken bitkiler taraf?ndan de?il, ayn? zamanda i?ne yaprakl? ve deniz bitkileri taraf?ndan da ?retilir. Ve e?er yaprak d?ken bitkiler k???n donar, daha sonra kozalakl? a?a?lar daha az yo?un olmas?na ra?men nefes almaya devam eder. ?kincisi, atmosferdeki oksijen i?eri?i a?a?lar?n yapraklar?n? d?k?p d?kmedi?ine ba?l? de?ildir. Oksijen, y?l?n herhangi bir zaman?nda gezegenimizin herhangi bir yerinde atmosferin %21'ini kaplar. Bu de?er de?i?mez ??nk? hava k?tleleri?ok h?zl? hareket eder ve k?? t?m ?lkelerde ayn? anda gelmez. ???nc?s?, k???n soludu?umuz havan?n alt katmanlar?nda oksijen i?eri?i yaz?n oldu?undan daha fazlad?r. Bu fenomenin nedeni, d???k s?cakl?k oksijenin daha yo?un hale gelmesine neden olur.

??z?m

Bug?n fotosentezin ne oldu?unu, klorofilin ne oldu?unu ve bitkilerin karbondioksiti emerek oksijeni nas?l sald???n? hat?rlad?k. Fotosentez kesinlikle temel s?re? Hayat?m?zda. Do?aya sayg? duymam?z gerekti?ini hat?rlat?r.

Fotosentez sentez s?recidir organik madde?????n enerjisi nedeniyle inorganik. Vakalar?n b?y?k ?o?unlu?unda, fotosentez, a?a??daki gibi h?cre organellerini kullanan bitkiler taraf?ndan ger?ekle?tirilir. kloroplastlar ye?il pigment i?eren klorofil.

Bitkiler organik madde sentezleme yetene?ine sahip olmasayd?, hayvanlar, mantarlar ve bir?ok bakteri inorganik maddelerden organik maddeler sentezleyemedi?inden, d?nyadaki di?er t?m organizmalar?n yiyecek hi?bir ?eyi olmazd?. Sadece haz?r olanlar? emerler, daha basit olanlara b?lerler, bunlardan yine karma??k olanlar? bir araya getirirler, ancak zaten v?cutlar?n?n karakteristi?idir.

Fotosentezden ve rol?nden ?ok k?saca bahsedersek durum budur. Fotosentezi anlamak i?in daha fazlas?n? s?ylemelisiniz: hangi spesifik inorganik maddeler kullan?l?r, sentez nas?l ger?ekle?ir?

Fotosentez iki inorganik madde gerektirir - karbondioksit (CO 2) ve su (H 2 O). Birincisi havadan emilir yer?st? par?alar? bitkiler esas olarak stoma yoluyla. Su - topraktan, bitkilerin iletken sistemi taraf?ndan fotosentetik h?crelere iletildi?i yerden. Fotosentez ayr?ca fotonlar?n enerjisini (hn) gerektirir, ancak bunlar maddeye atfedilemezler.

Toplamda fotosentez sonucunda organik madde ve oksijen (O 2) olu?ur. Genellikle, organik madde alt?nda, en s?k olarak glikoz (C6H12O6) kastedilmektedir.

organik bile?ikler ?o?u k?s?m i?in karbon, hidrojen ve oksijen atomlar?ndan olu?ur. Karbondioksit ve suda bulunurlar. Ancak fotosentez oksijeni serbest b?rak?r. Atomlar? sudan gelir.

K?saca ve genel olarak, fotosentez reaksiyonunun denklemi genellikle a?a??daki gibi yaz?l?r:

6CO 2 + 6H 2 O -> C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Ama bu denklem fotosentezin ?z?n? yans?tmaz, anla??l?r k?lmaz. Bak, denklem dengeli olmas?na ra?men, Toplam Serbest oksijende 12 atom vard?r ama sudan geldiklerini s?ylemi?tik ve sadece 6 tane var.

Asl?nda fotosentez iki a?amada ger?ekle?ir. ?lk denir ???k, ikinci - karanl?k. Bu t?r isimler, varl???ndan ba??ms?z olarak ?????n sadece ihtiya? duydu?u ger?e?inden kaynaklanmaktad?r, ancak bu, karanl?kta oldu?u anlam?na gelmez. hafif faz kloroplast?n stromas?nda koyu renkli thylakoid membranlar ?zerinde ilerler.

Hafif fazda CO2 ba?lanmas? olu?maz. sadece yakalama var G?ne? enerjisi klorofil kompleksleri, i?inde depolamak, NADP'yi NADP * H2'ye geri y?klemek i?in enerji kullanmak. I??k taraf?ndan uyar?lan klorofilden gelen enerji ak???, tilakoid zarlara yerle?tirilmi? enzimlerin elektron ta??ma zinciri yoluyla iletilen elektronlar taraf?ndan sa?lan?r.

NADP i?in hidrojen, etkisi alt?nda olan sudan al?n?r. G?ne? ????? oksijen atomlar?na, hidrojen protonlar?na ve elektronlara ayr???r. Bu s?re? denir fotoliz. Fotosentez i?in sudaki oksijene ihtiya? yoktur. ?ki su molek?l?nden gelen oksijen atomlar? molek?ler oksijen olu?turmak ?zere birle?ir. Fotosentezin ???k faz? i?in reaksiyon denklemi k?saca ??yle g?r?n?r:

H 2 O + (ADP + F) + NADP -> ATP + NADP * H 2 + 1/2 O 2

B?ylece, oksijen sal?n?m? fotosentezin hafif faz?nda ger?ekle?ir. Bir su molek?l?n?n fotolizi ba??na ADP ve fosforik asitten sentezlenen ATP molek?llerinin say?s? farkl? olabilir: bir veya iki.

B?ylece ATP ve NADP * H 2, ayd?nl?k fazdan karanl?k faza girer. Burada, birincisinin enerjisi ve ikincisinin onar?c? g?c?, karbondioksitin ba?lanmas?na harcan?r. Fotosentezin bu basama?? basit ve k?saca a??klanamaz, ??nk? alt? CO2 molek?l?n?n NADP*H2 molek?llerinden sal?nan hidrojen ile birle?ip glikoz olu?turaca?? ?ekilde ilerlemez:

6CO 2 + 6NADP * H 2 -> C 6 H 12 O 6 + 6NADP
(reaksiyon, ADP ve fosforik aside par?alanan ATP'den enerji harcanmas?yla ger?ekle?ir).

Yukar?daki reaksiyon, anlama kolayl??? i?in sadece bir basitle?tirmedir. Asl?nda, karbon dioksit molek?lleri, ?nceden haz?rlanm?? be? karbonlu organik maddeye kat?larak birer birer ba?lan?r. ?? karbonlu karbonhidrat molek?llerine d?n??en karars?z alt? karbonlu bir organik madde olu?ur. Bu molek?llerin baz?lar?, CO2 ba?lanmas? i?in ilk be? karbonlu maddenin yeniden sentezi i?in kullan?l?r. Bu yeniden sentez sa?lan?r Calvin d?ng?s?. ?? karbon atomu i?eren karbonhidrat molek?llerinin daha k???k bir k?sm? d?ng?den ??kar. Zaten onlardan ve di?er maddelerden, di?er t?m organik maddeler (karbonhidratlar, ya?lar, proteinler) sentezlenir.

Yani asl?nda fotosentezin karanl?k faz?ndan glikoz de?il ?? karbonlu ?ekerler ??kar.

Bitkiler b?y?mek ve geli?mek i?in ihtiya? duyduklar? her ?eyi ?evre. Bu konuda di?er canl? organizmalardan farkl?d?rlar. ?yi geli?ebilmeleri i?in ihtiya?lar? verimli toprak, do?al veya yapay sulama ve iyi ayd?nlatma. Karanl?kta hi?bir ?ey b?y?meyecek.

Toprak, su ve besin organik bile?ikleri, eser elementler kayna??d?r. Ancak a?a?lar, ?i?ekler, otlar da g?ne? enerjisine ihtiya? duyar. G?ne? ?????n?n etkisi alt?nda, havadan emilen karbondioksitin oksijene d?n??t?r?ld??? baz? reaksiyonlar meydana gelir. Bu i?leme fotosentez denir. G?ne? ?????n?n etkisi alt?nda meydana gelen bir kimyasal reaksiyon da glikoz ve su olu?umuna yol a?ar. Bu maddeler bitkinin geli?imi i?in hayati ?neme sahiptir.

Kimyagerlerin dilinde reaksiyon ??yle g?r?n?r: 6CO2 + 12H2O + ???k = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O. Basitle?tirilmi? denklem: karbondioksit + su + ???k = glikoz + oksijen + su.

Kelimenin tam anlam?yla, "fotosentez", "???kla birlikte" olarak ?evrilir. Bu kelime iki kelimeden olu?uyor. basit kelimeler foto?raf ve sentez. G?ne? ?ok g??l? bir enerji kayna??d?r. ?nsanlar bunu elektrik ?retmek, evleri yal?tmak ve suyu ?s?tmak i?in kullan?yor. Bitkiler de ya?am? s?rd?rmek i?in g?ne? enerjisine ihtiya? duyarlar. Fotosentez s?ras?nda ?retilen glikoz basit bir ?ekerdir ve en ?nemli ?ekerlerden biridir. besinler. Bitkiler onu b?y?me ve geli?me i?in kullan?r ve fazlas? yapraklarda, tohumlarda ve meyvelerde birikir. Bitki ve meyvelerin ye?il k?s?mlar?nda glikoz miktar?n?n tamam? de?i?meden kalmaz. Basit ?ekerler, ni?asta i?eren daha karma??k ?ekerlere d?n??me e?ilimindedir. Bitkiler bu rezervleri besin eksikli?i d?nemlerinde kullan?rlar. onlar nedeni besin de?eri otlar, meyveler, ?i?ekler, hayvanlar ve bitki besinlerini yiyen insanlar i?in yapraklar.

Bitkiler ????? nas?l emer?

Fotosentez s?reci olduk?a karma??kt?r, ancak k?saca a??klanabilir, b?ylece ?ocuklar i?in bile anla??l?r hale gelir. okul ya??. En yayg?n sorulardan biri, ???k absorpsiyon mekanizmas? ile ilgilidir. I??k enerjisi bitkilere nas?l girer? Fotosentez i?lemi yapraklarda ger?ekle?ir. T?m bitkilerin yapraklar?nda ye?il h?creler vard?r - kloroplastlar. Klorofil ad? verilen bir madde i?erirler. Yapraklar? veren pigment klorofildir. ye?il renk ve ???k enerjisinin emilmesinden sorumludur. Bir?ok insan ?o?u bitkinin yapraklar?n?n neden geni? ve d?z oldu?unu d???nmemi?tir. Do?an?n bunu ?ans eseri sa?lamad??? ortaya ??kt?. Geni? y?zey emilim sa?lar b?y?k miktar G?ne? ???nlar?. Ayn? sebepten Solar paneller geni? ve d?z yap?n.

Yapraklar?n ?st k?sm? bir balmumu tabakas? (k?tik?l) ile su kayb?ndan ve havan?n olumsuz etkilerinden, zararl?lardan korunur. Palisade denir. Yapra?a yak?ndan bakarsan?z, ?st taraf?n?n daha parlak ve p?r?zs?z oldu?unu g?rebilirsiniz. Bu k?s?mda daha fazla kloroplast bulundu?undan doygun renk elde edilir. Fazla ???k, bitkinin oksijen ve glikoz ?retme yetene?ini azaltabilir. Parlak g?ne?in etkisi alt?nda klorofil zarar g?r?r ve bu fotosentezi yava?lat?r. Daha az ???k oldu?unda sonbahar?n geli?iyle birlikte bir yava?lama meydana gelir ve i?lerindeki kloroplastlar?n yok edilmesi nedeniyle yapraklar sararmaya ba?lar.

Fotosentez s?recinde ve bitki ya?am?n?n s?rd?r?lmesinde suyun rol? g?z ard? edilemez. Su i?in gereklidir:

• bitkilere i?inde ??z?nm?? mineraller sa?lamak;
• tonu korumak;
• so?utma;
• kimyasal ve fiziksel reaksiyonlar?n olas?l???.

A?a?lar, ?al?lar, ?i?ekler k?kleriyle topraktan suyu emer ve daha sonra g?vde boyunca nem y?kselir, ??plak g?zle bile g?r?lebilen damarlar boyunca yapraklara ge?er.

Karbondioksit, yapra??n alt?ndaki k???k deliklerden girer - stoma. Yapra??n alt k?sm?nda h?creler, karbondioksitin daha derine n?fuz edebilece?i ?ekilde d?zenlenmi?tir. Ayr?ca fotosentez sonucu ?retilen oksijenin yapraktan kolayca ayr?lmas?n? sa?lar. T?m canl? organizmalar gibi bitkiler de nefes alma yetene?ine sahiptir. Ayn? zamanda, hayvanlardan ve insanlardan farkl? olarak, karbondioksiti emer ve oksijeni serbest b?rak?rlar, tersi de?il. Bitkilerin ?ok oldu?u yerde hava ?ok temiz ve tazedir. Bu y?zden b?y?k ?ehirlerde a?a?lara, ?al?lara ?zen g?stermek, meydanlar? ve parklar? d?zenlemek ?ok ?nemlidir.

Fotosentezin ayd?nl?k ve karanl?k evreleri

Fotosentez s?reci karma??kt?r ve iki a?amadan olu?ur - ayd?nl?k ve karanl?k. I??k faz? sadece g?ne? ?????n?n varl???nda m?mk?nd?r. I????n etkisi alt?nda, klorofil molek?lleri iyonize olur ve kimyasal reaksiyon i?in kataliz?r g?revi g?ren enerji olu?umuna neden olur. Bu a?amada meydana gelen olaylar?n s?ras? a?a??daki gibidir:

• ???k, ye?il pigment taraf?ndan emilen ve onu uyar?lm?? bir duruma sokan klorofil molek?l?ne girer;
• suyun ayr?lmas? meydana gelir;
• Bir enerji ak?m?lat?r? olan ATP sentezlenir.

Fotosentezin karanl?k a?amas?, ???k enerjisinin kat?l?m? olmadan ilerler. Bu a?amada glikoz ve oksijen olu?ur. Glikoz ve oksijen olu?umunun sadece geceleri de?il, g?n?n her saati ger?ekle?ti?ini anlamak ?nemlidir. Karanl?k a?ama denir ??nk? devam etmesi i?in ?????n varl???na art?k ihtiya? yoktur. Kataliz?r, daha ?nce sentezlenmi? olan ATP'dir.

Fotosentezin do?adaki ?nemi

Fotosentez en ?nemlilerinden biridir. do?al s?re?ler. Sadece bitki ya?am?n?n s?rd?r?lmesi i?in de?il, ayn? zamanda gezegendeki t?m ya?am i?in gereklidir. Fotosentez ?unlar i?in gereklidir:

• hayvanlara ve insanlara yiyecek sa?lamak;
• karbondioksitin ??kar?lmas? ve havan?n oksijenle doyurulmas?;
• besin d?ng?s?n? s?rd?rmek.

B?t?n bitkiler fotosentez h?z?na ba?l?d?r. G?ne? enerjisi b?y?meyi te?vik eden veya engelleyen bir fakt?r olarak g?r?lebilir. ?rne?in, g?ney b?lgeleri ve g?ne? alanlar? bol ve bitkiler olduk?a uzayabilir. Sucul ekosistemlerde, denizlerin, okyanuslar?n y?zeyinde s?recin nas?l ilerledi?ini d???n?rsek, g?ne? ????? ve bu katmanlarda bol miktarda alg b?y?mesi vard?r. Suyun daha derin katmanlar?nda, su floras?n?n b?y?me h?z?n? etkileyen g?ne? enerjisi s?k?nt?s? vard?r.

Fotosentez s?reci, atmosferdeki ozon tabakas?n?n olu?umuna katk?da bulunur. Bu, gezegendeki t?m ya?am? ultraviyole ???nlar?n?n zararl? etkilerinden korumaya yard?mc? oldu?u i?in ?ok ?nemlidir.

J. Priestley, J. Senebier, N. Saussure, J. Ingenhaus, Y. Mayer'in ?al??malar? ile ortaya kondu, burada ???ktaki bitkilerin bunun bir sonucu olarak formdan emdi?i, salg?lad??? yava? yava? anla??ld?. organik, g?ne? ?????n?n enerjisini i?lerinde depolar. 19. y?zy?l?n 2. yar?s?nda. K. A. Timiryazev, g?ne? ????? enerjisinin ye?il bitkiler arac?l???yla fotosentetik d?n???mler zincirine dahil edildi?ini g?sterdi -: eylem spektrumu, ?????n absorpsiyon spektrumuna kar??l?k gelir ve artan ???k yo?unlu?u ile yo?unluk artar. 1905'te ?ngiliz bilim adam? F. Blackman, h?zl? ???k ve daha yava? karanl?ktan olu?tu?unu ke?fetti. Ayd?nl?k ve karanl?k fazlar?n varl???n?n biyokimyasal kan?t? sadece 1937'de ?ngiliz ara?t?rmac? R. Hill taraf?ndan elde edildi. Almanca da karanl?k ve ayd?nl?k a?amalar?n ?al??mas?na b?y?k katk? yapt?. biyokimyac? ve fizyolog O. Warburg, Amer. biyokimyac? H. Gafron. 1931 y?l?nda ?mer. mikrobiyolog K. Neil, fototrofik bakterilerin O 2 sal?n?m? olmadan ger?ekle?ti?ini g?sterdi, tk. CO 2'de oksitlenirler, vb. Bu, CO2'nin ayn? anda nerede ger?ekle?tirildi?i kavram?n?n ba?lang?c?yd?. 1941'de bayku?lar. bilim adamlar? A. P. Vinogradov ve M. V. Teits'in yan? s?ra Amerikal? ara?t?rmac?lar E. Ruben ve di?erleri, s?re?te serbest b?rak?lan kayna??n oldu?unu buldular. y?ksek bitkiler ve algler, daha ?nce d???n?ld??? gibi CO2'dir ve CO2 de?ildir.

20. y?zy?l?n 1. ?eyre?inden itibaren. ?nemli i?ler fizyoloji ve ekoloji ?al??mas?nda ger?ekle?tirildi (V.V. Sapozhnikov, S.P. Kostychev, V.N. Lyubimenko, A.A. Nichiporovich, O.V. Zalensky ve di?erleri). 20. y?zy?l?n ortalar?ndan itibaren ?al??ma, yeni ara?t?rma y?ntemlerinin (, izotop y?ntemleri vb.) olu?turulmas?yla kolayla?t?r?lm??t?r. Bu y?ntemler, kat?l?m?n ince mekanizmalar? hakk?nda fikirler geli?tirmeyi m?mk?n k?ld? (A.N. Terenin, A. A. Krasnovsky, Amerikal? bilim adamlar? E. Rabinovich, V. Kok, W. Arnold, R. Clayton, J. Frank, Frans?z ara?t?rmac? J. Lavorel) ; ikisinin varl??? hakk?nda ve hakk?nda (?ngiliz fitofizyolog R. Hill, S. Ochoa, Amerikal? ara?t?rmac?lar V. Vishniak, R. Emerson, Frans?z ve Hollandal? bilim adam? L. Duysens); fotosentetik hakk?nda (D. Arnon); d?n???m yollar? hakk?nda (M. Calvin, Amerikal? bilim adamlar? J. Bassam, E. Benson, Avustralyal? ara?t?rmac?lar M. Hatch ve K. Slack); ayr??ma mekanizmas? hakk?nda (V. Kok, Frans?z bilim adamlar? A. ve P. Joliot, Sovyet bilim adam? V. M. Kutyurin ve di?erleri).

Fotosentetik aparat?n yap?sal ?zellikleri. Daha y?ksek verimlilik ye?il bitkiler temeli h?cre i?i organeller olan m?kemmel bir fotosentetik aparat taraf?ndan sa?lan?r - (i?inde ye?il Yaprak 20-100 tane var). Bir ?ift tabaka ile ?evrilidirler. ?? tabakas?, genellikle y???nlar halinde paketlenmi?, grana olu?turan, tek interhedral thylakoids ile birbirine ba?lanan thylakoids ad? verilen d?zle?tirilmi? keseler veya vezik?llerden yap?lm??t?r. Tilakoidler, asl?nda fotosentetik olanlardan olu?ur; bunlar biyomolek?ler lipid tabakalar? ve bunlara mozaik olarak serpi?tirilmi? lipoprotein-pigment kompleksleri, fotokimyasal olarak olu?ur ve ayr?ca ta??ma ve olu?umda yer alan ?zel bile?enleri i?erir (). Stroman?n thylakoidleri aras?nda yer alan k?s?m, katalize edici karanl?k olanlar? i?erir (?rne?in, d?n???m ve). Stromada, olu?an at biriktirilir. kendi sentezleri vard?r ve baz? genetik ?zerklikleri vard?r, ancak ?ekirde?in genel kontrol? alt?ndad?r. fotosentetik bakteriler ve ?o?u yosun yapmaz. ?o?u alglerin fotosentetik aparat?, ?evresel katmanlara dald?r?lm?? ?zel h?cre i?i organeller - kromatoforlar ve fotosentetik bakteriler ve mavi-ye?il algler - thylakoidler (bakterio-klorofil veya bakteriyoviridin ve di?er bile?enleri i?erirler) ile temsil edilir.

S?re?te birincil d?n???mlerin ve enerjinin depolanmas? a?amas?. Bitkiler, 4 (ve )'nin (+ 0.8 V)'ye kar??l?k gelen seviyeden (- 0.4 V) olu?umu ile CO2'ye kar??l?k gelen seviyeye y?kselmesi esas?na dayan?r. Ayn? zamanda, art?? bedava enerji CO2 seviyesine 120 kcal/ 'dir ve genel denklem ?u ?ekilde ifade edilir:

CO 2 + H 2 O C (H 2 O) + O 2 + 120 kcal/.

Yukar?da s?ylenen her ?ey s?zde anlam?na gelir. C3 -Calvin d?ng?s?nde metabolize olan bitkiler ( pilav. 2), ilk ?? karbonlu ?r?nleri olu?turan RDP-karboksilaz yard?m?yla RDP'de CO 2'yi kabul edin - fosfogliserol ve fosfogliserol. Baz? otsu, esas olarak tropikal k?kenli, bitkiler (?rne?in, ?eker kam???, m?s?r, sorgum) ilk ?r?nler olarak ?? de?il, d?rt karbonlu bile?ikler olu?turur - oksaloasetik, malik ve. C4-dikarboksilik olu?umu ile fosfoenolpiruvik veya fosfoenolpiruvat (PEP) yoluyla ototrofik CO2'nin yolu, C4 asimilasyon yolu ve - C4-bitkileri olarak adland?r?ld?. Bu t?r bitkilerin yapraklar?nda iki t?r fotosentetik vard?r ve iki a?amada ger?ekle?ir. Yaprak mezofilinde, PEP taraf?ndan birincil CO2 al?m?, ?ok d???k ortam CO2 seviyelerinde bile CO2 ?eken PEP karboksilaz?n kat?l?m?yla ger?ekle?ir. Bunun sonucunda oksaloasetik, malik ve olu?ur. Bunlardan son ikisi yapra??n parietal vask?ler demetlerine ge?er, orada a???a ??kar ve i?eride, Calvin d?ng?s?nde RDF-karboksilaz yoluyla zaten emilen y?ksek CO2 olu?turur. Bu avantajl?d?r, ??nk? ilk olarak, daha az aktif olan ve optimal ?al??ma i?in PEP karboksilazdan daha y?ksek CO2 gerektiren RDP karboksilaz taraf?ndan RDP arac?l???yla C02'nin Calvin d?ng?s?ne girmesini kolayla?t?r?r. Ek olarak, parietallerdeki y?ksek CO2, ????? (fotorespirasyon) ve buna ba?l? enerji kay?plar?n? azalt?r. O. y?ksek yo?unluklu "i?birli?i" meydana gelir, ???kta a??r? kay?plardan, oksijen inhibisyonundan ba??ms?zd?r ve CO2 a??s?ndan fakir ve O2 a??s?ndan zengin ortamlarda uygulamaya iyi adapte edilmi?tir.

CO2'yi 'de d?n??t?rmenin ba?ka yollar? da vard?r, bunun sonucunda farkl? oranlarda ?e?itli organik vb. olu?ur. Bir bitkideki bu bile?ik gruplar? aras?ndaki oranlar, ?????n yo?unlu?una ve kalitesine, bitkinin t?r?ne ve geli?me ko?ullar?na (k?k beslenmesi, ayd?nlatma ko?ullar? vb.) ba?l?d?r. Bitki geli?im ko?ullar?n? d?zenleyerek, ?r?nlerin bile?imini ve dolay?s?yla bir b?t?n olarak bitkinin kimyas?n? kontrol etmek m?mk?nd?r.

i?inde rol D?nya ?zerinde oldu?u gibi, ?l?ekte yakla??k olarak e?de?er, ancak z?t y?nde, organik ve yak?t malzemeleriyle (yakacak vb.) , bunun sonucunda tamamen oksitlenmi? bile?ikler olu?ur - ve ve enerji a???a ??kar. Daha sonra enerji ile G?ne? radyasyonu, yine s?re?lere dahil olurlar . B?ylece, kullan?lan g?ne? ?????n?n enerjisi