Abdulla qodiriy nomidagi jizzax davlat pedagokika instituti tabiiy fanlar fakulteti

2.5.Fotosintezning hosildorlikda tutgan o’rni
Yashil o'simliklar kosmik rol o'ynaydi, yer va quyoshdagi hayotga vositachilik qiladi. O'simliklar quyosh nurlarining energiyasini oladi, buning natijasida sayyoramizdagi barcha hayot mavjud. Ulug'vor, kosmik miqyosda amalga oshirilgan fotosintez jarayoni sayyoramiz qiyofasini tubdan o'zgartirdi. Fotosintez tufayli quyosh energiyasi kosmosda to'liq tarqalmaydi, balki organik moddalarning kimyoviy energiyasi shaklida saqlanadi. Yashil o'simliklarning fotosintez jarayonida havodagi kislorodni chiqarish qobiliyati tufayli kislorodning doimiy foizi saqlanadi. Tabiatda yashil o'simliklardan tashqari erkin kislorodning boshqa manbalari yo'q. Barcha fotosintetik organizmlarda fotosintezning yorug'lik bosqichidagi fotokimyoviy jarayonlar tilakoid deb ataladigan maxsus energiyani o'zgartiruvchi membranalarda sodir bo'ladi va elektron tashish zanjiri deb ataladi. Fotosintezning qorong'ulik reaksiyalari tilakoid membranalardan tashqarida (pro- kariotlarda sitoplazmada va o'simliklarda xloroplast stromasida) sodir bo'ladi. Shunday qilib, fotosintezning yorug'lik va qorong'i bosqichlari fazoda va vaqt bo'yicha ajratiladi.
Yerda hayot mavjudligi va odamlar uchun muhim bo'lgan fotosintezning oqibatlarini qayd etaylik: quyosh energiyasini "saqlanishi"; erkin kislorod hosil bo'lishi; turli organik birikmalarning hosil bo'lishi; atmosferadan karbonat an- gidridni ajratib olish.
Quyosh nuri - "sayyoramizning o'tkinchi mehmoni" (V.L. Komarov) - faqat qulash paytidagina qandaydir ishlarni bajaradi, keyin u izsiz tarqaladi va tirik mavjudotlar uchun foydasiz bo'ladi. Biroq, yashil o'simlikka tushgan quyosh nuri energiyasining bir qismi xlorofill tomonidan so'riladi va fotosintez jarayonida ishlatiladi. Bunda yorug'lik energiyasi organik moddalarning - fotosintez mah- sulotlarining potentsial kimyoviy energiyasiga aylanadi. Bu energiya shakli barqaror va nisbatan harakatsizdir. U organik birikmalarning parchalanishiga qadar, ya'ni cheksiz davom etadi. Bir gramm glyukozaning to'liq oksidlanishi bilan uning hosil bo'lishi paytida so'rilgan energiya miqdori - 690 kkal chiqariladi. Shunday qilib, yashil o'simliklar fotosintez jarayonida quyosh energiyasidan foydalanib, uni "kelajakda foydalanish uchun" saqlaydi. Bu hodisaning mohiyatini K.A.ning obrazli ifodasi yaxshi ochib beradi. O'simliklarni "konservalangan quyosh nurlari" deb atagan Timiryazev.
Organik moddalar ma'lum sharoitlarda juda uzoq vaqt, ba'zan ko'p million yillar davomida saqlanib qoladi. Ularning oksidlanishi jarayonida o'sha uzoq vaqtlarda Yerga tushgan quyosh nurlarining energiyasi ajralib chiqadi va undan foydalanish mumkin. Neft, ko'mir, torf, yog'ochni yoqish paytida chiqariladigan issiqlik energiyasi - bularning barchasi yashil o'simliklar tomonidan o'zlashtirilgan va o'zgartirilgan quyosh energiyasidir.
Fotosintez mahsulotlaridan biri bu deyarli barcha tirik mavjudotlarning nafas olishi uchun zarur bo'lgan erkin kisloroddir. Tabiatda nafas olishning anoksik (anaerob) turi ham mavjud, ammo unumdorligi ancha past: nafas olish materiallaridan teng miqdorda foydalanganda, erkin energiya bir necha baravar kamroq olinadi, chunki organik moddalar to'liq oksidlanmagan. Demak, kislorodli (aerob) nafas olish hayotning yuqori darajasini, tez o'sishini, intensiv ko'payishini, turning keng tarqalishini, ya'ni biologik taraqqiyotni tavsiflovchi barcha hodisalarni ta'minlashi aniq.
Atmosferadagi deyarli barcha kislorod biologik kelib chiqishi fotosintez hisoblanadi. Yer mavjudligining dastlabki davrlarida sayyora atmosferasi tiklangan xususiyatga ega edi. U vodorod, vodorod sulfidi, ammiak, metandan iborat edi. O'simliklarning paydo bo'lishi va, demak, kislorod va kislorodli nafas olish bilan organik dunyo yangi, yuqori darajaga ko'tarildi va uning evolyutsiyasi ancha tezlashdi. Binobarin, yashil o'simliklar nafaqat bir lahzalik ahamiyatga ega: kislorodni chiqarib, hayotni qo'llab-quvvatlaydi. Ular ma'lum darajada organik dunyo evolyutsiyasining xarakterini aniqladilar.
Fotosintezning muhim natijasi organik birikmalarning hosil bo'lishidir. O'simliklar uglevodlarni, oqsillarni, yog'larni juda ko'p turlarda sintez qiladi. Bu moddalar odamlar va hayvonlar uchun oziq-ovqat, sanoat uchun xom ashyo sifatida xizmat qiladi. Oʻsimliklar kauchuk, guttapercha, efir moylari, smolalar, taninlar, alkaloidlar va boshqalar hosil qiladi.Oʻsimlik xomashyosidan gazlamalar, qogʻozlar, boʻyoqlar, dorivor va portlovchi moddalar, sunʼiy tolalar, qurilish materiallari va boshqalar kiradi. Fotosintezning ko'lami juda katta. O'simliklar har yili 15,6-10 ¹⁰ tonna karbonat angidrid (jahon zahirasining 1/16 qismi) va 220 milliard tonna suvni o'zlashtiradi. Yerdagi organik moddalar miqdori 10 ¹⁴ t ni tashkil qiladi va o'simliklarning massasi hayvonlarning massasigaga bog'liq. Shu ma'noda (organik moddalar yaratuvchisi sifatida) suv o'simliklari, okeanda yashovchi suv o'tlari, organik ishlab chiqarishi quruqlikdagi o'simliklar ishlab chiqarishidan o'nlab marta ko'pdir. Biz qazib olinadigan yoqilg'idan foydalanamiz - ko'mir, tabiiy gaz, neft va hokazo. Bu yoqilg'ining barchasi quruqlik va dengiz o'simliklari yoki hayvonlarining parchalanish mahsulotlaridan boshqa narsa emas va ularda to'plangan energiya millionlab yillar oldin quyosh nurlaridan olingan. Shamol va yomg'ir ham quyosh energiyasidan kelib chiqadi va shuning uchun shamol tegirmonlari va gidroelektrostantsiyalarning energiyasi ham oxir-oqibat quyosh radiatsiyasiga bog'liq.
Fotosintez jarayonida karbonat angidrid iste'mol qilinishiga qaramay, atmosferadagi CO2 miqdori deyarli to'liqligicha qolmoqda. Gap shundaki, barcha o'simliklar va hayvonlar nafas oladi. Mitoxondriyadagi nafas olish jarayonida tirik to'qimalar tomonidan atmosferadan so'rilgan kislorod uglevodlar va boshqa to'qimalarning tarkibiy qismlarini oksidlash uchun ishlatiladi, natijada karbonat angidrid va suv hosil bo'ladi va shu bilan birga energiya chiqariladi. Chiqarilgan energiya yuqori energiyali birikmalarda - adenozin trifosfatda (ATF) saqlanadi, bu organizm tomonidan barcha hayotiy funktsiyalarni bajarish uchun ishlatiladi. Shunday qilib, nafas olish organik moddalar va kislorod iste'moliga olib keladi va sayyoradagi CO₂ miqdorini oshiradi. Barcha tirik organizmlardagi nafas olish jarayonlari va tarkibida uglerod bo'lgan barcha turdagi yoqilg'ining yonishi, jami Yer miqyosida sekundiga o'rtacha 10 000 tonna O₂ ni sarflaydi. Bunday iste'mol tezligida atmosferadagi barcha kislorod taxminan 3000 yil ichida qurib ketishi kerak. Bizning baxtimizga, organik moddalar va atom kislorodining iste'moli fotosintez orqali uglevodlar va kislorod hosil qilish orqali muvozanatlanadi. Ideal sharoitda o'simliklarning yashil to'qimalarida fotosintez tezligi bir xil to'qimalarda nafas olish tezligidan taxminan 30 baravar yuqori, shuning uchun fotosintez Yerdagi O₂ tarkibini tartibga soluvchi muhim omil hisoblanadi.