2-mavzu. Fotosintez va pigmentlar. Fotosintezning yorug‘lik va qorong‘ulik reaksiyalari

 
Fotokimyoviy mahsulotlar miqdori kvantlarning umumiy miqdori yutilgan nurlar energiyasiga 
tengdir.
 
Past intensiv yorug‘lik sharoitida, fotonlarning miqdorini oshirilishi kislorod ajratilishini 
proporsional ravishda oshishini ta’minlaydi. Shu yо‘sinda kislorod hosil bо‘lishida kvant ajratilishida 
kvant egri chizig‘i aniqlanadi. Kvant ajratilishi aniq jarayonlarida uning diapazoni 0 dan (agar bu jarayon 
yorug‘likni sezmasa) 1.0 gacha (agar har bir foton fotosintez jarayonida yutilsa ) bо‘ladi.
 
Odatiy xloroplastlar nursiz holatda saqlanadi, fotokimyoviy kvant ajratilishi 0.95 kо‘rsatkichga 
yaqin bо‘ladi, fluoressensiya kvant ajratilishi 0.05 yoki undan past, shuningdek boshqa jarayonlarning 
kvant ajratilishi yuqoridagilardan ham kichik kо‘rsatkichda bо‘ladi. Xlorofillalarning molekulalari 
qо‘zg‘alishi fotokimyoviy jarayonlar sodir bо‘lishiga turuki bо‘ladi.
 
Fotosintezning kimyoviy reaksiyalarida yorug‘lik
nurining ahamiyati
 
Shuni tushunish muhimki reaksiyaning muvozanatini ta’minldash uchun reagentlar ta’siri deyarli 
kuzatilmaydi. Bu reaksiyani muvozanatlash konstantasi har bir birikma hosil bо‘lishi uchun tuzilgan erkin 
energiya jadvalidan aniqlanadi va uning miqdori о‘rtacha 10-500 ni tashkil etadi. Bu kо‘rsatkich nolga 
juda yaqin bо‘lib shuni xulosa qilish mumkinki hech qachon glyukoza о‘z-о‘zidan suv va karbonad 
angidrdidan tashqi energiya ta’sirlarisiz hosil bо‘lmaydi. Fotosintetik reaksiyalarning amalga oshishi 
uchun kerak bо‘ladigan energiya yorug‘lik manbalaridan о‘zlashtiriladi.
 
CO
2
+ H
2
O yorug‘lik, о‘simlik> (CH
2
O) + O
2
(7.6)
 
Bu yerda (CH
2
O) oltita uglerodli birikma- glyukozaning bir molekulasi hisoblanadi.
 
Fotokimyoviy kvant ajratilishi optimal sharoitlarda 100% kо‘rsatkichda amalga oshishiga 
qaramasdan, yorug‘lik nurining kimyoviy energiyaga aylanishi biroz kichikroq miqdorda bо‘ladi. Agar 
680 nm tо‘lqin uzunligida qizil nur yutilsa, kislorod hosil bо‘lishi uchun kerak bо‘ladigan energiya 
miqdori 1760 kDj ga teng bо‘ladi. Energiyaning bu miqdori +467 kDj mol-1 erkin energiyasi holatida 7.6 
tenglamaning amalga oshishi uchun yetarli miqdor hisoblanadi. Shu usulda yorug‘lik energiyasining 
kimyoviy energiyaning optimal tо‘lqin uzunligiga aylanish samaradorligi о‘rtacha 27% ni tashkil qiladi. 
Bu energiya zlashtirilish tizimi uchun juda katti kо‘rsatkich hisoblanadi. Zahira qilingan bu energiyaning 
asosiy qismi hujayra tarkibi tuzilishi uchun sarflanadi, biomassaning shakllanishiga esa kamroq energiya 
sarf etiladi.
 
Fotokimyoviy kvant samaradorligi (kvant ajrattilishi) 1 (100%) ga teng, energiya 
о‘zlashtirilishining kо‘rsatkichi esa 27 % ga teng va bu ajablanarli holat hisoblanmaydi. Kvant ajratilishi 
fotokimyoviy jarayonlarda ishtirok etuvchi fotonlar yutilishi miqdorini о‘lchovchi kо‘rsatkich 
hisoblanadi. Energiyani sarflash samaradaorligi esa fotonlar yutilishidan hosil bо‘lgan kimyoviy 
mahsulortlar kо‘rinishida qancha energiya saqlanayotganinni bildiruvchi kо‘rsatkich hisoblanadi. 
Kо‘rsatkichlardan shuni bilish mumkinki, fotokimyoviy jarayonlar uchun deyarli barcha fotonlar yutiladi 
faqat fotonlarning tо‘rtdan bir qism energiyasi saqlanadi qolgan barcha tо‘plangan energiya issiqlikka 
aylanadi.