|
Xlorofil fotosintezi
Xlorofil fotosintezi bakteriorhodopsindan energiyani saqlashning ancha yuqori samaradorligi bilan farq qiladi . Har bir samarali so'rilgan nurlanish kvanti uchun kamida bitta H + gradientga qarshi o'tkaziladi va ba'zi hollarda energiya kamaytirilgan birikmalar ( ferredoksin , NADP) shaklida saqlanadi .
Anoksijenik
Asosiy maqola: Anoksigenli fotosintez
Anoksigen (yoki anoksik ) fotosintez kislorod chiqarmasdan davom etadi. Binafsha va yashil bakteriyalar , shuningdek, geliobakteriyalar , anoksijenik fotosintez qilishga qodir .
Anoksigenli fotosintez bilan quyidagilarni amalga oshirish mumkin:
Yorug'likka bog'liq bo'lgan tsiklik elektron tashish, bu qaytaruvchi ekvivalentlarning shakllanishi bilan birga kelmaydi va faqat yorug'lik energiyasini ATP shaklida saqlashga olib keladi . Siklik yorug'likka bog'liq elektron transportida ekzogen elektron donorlarga ehtiyoj qolmaydi. Ekvivalentlarni kamaytirish zarurati , qoida tariqasida, ekzogen organik birikmalar tufayli fotokimyoviy bo'lmagan vositalar bilan ta'minlanadi.
Yorug'likka bog'liq bo'lmagan tsiklik elektron tashish, ham qaytaruvchi ekvivalentlarning shakllanishi, ham ADP sintezi bilan birga keladi. Bu reaktsiya markazidagi elektron bo'shligini to'ldirish uchun zarur bo'lgan ekzogen elektron donorlarga bo'lgan ehtiyojni oshiradi. Ekzogen elektron donorlar sifatida ham organik, ham noorganik qaytaruvchi moddalardan foydalanish mumkin. Noorganik birikmalar orasida oltingugurtning turli xil qisqartirilgan shakllari eng ko'p qo'llaniladi ( vodorod sulfidi , molekulyar oltingugurt , sulfitlar , tiosulfatlar , tetrationatlar , tioglikolatlar ) va molekulyar vodorod ham ishlatilishi mumkin .
Kislorodli
Kislorodli (yoki kislorodli) fotosintez kislorodning qo'shimcha mahsulot sifatida chiqishi bilan birga keladi. Kislorodli fotosintezda siklik bo'lmagan elektron tashish sodir bo'ladi, garchi ma'lum fiziologik sharoitlarda faqat tsiklik elektron tashish sodir bo'ladi. Nonsiklik oqimda elektron donor sifatida juda zaif elektron donor suv ishlatiladi .
Kislorodli fotosintez ancha keng tarqalgan. Yuqori o'simliklar , suv o'tlari , ko'plab protistlar va siyanobakteriyalarga xosdir .
Bosqichlar [ tahrir | kodni tahrirlash ]
Fotosintez - bu juda murakkab fazoviy-vaqtinchalik tashkilotga ega bo'lgan jarayon.
Fotosintezning turli bosqichlari uchun xarakterli vaqtlarning tarqalishi 19 darajani tashkil qiladi: yorug'lik kvantlarining yutilish tezligi va energiya migratsiyasi femtosekund oralig'ida o'lchanadi ( 10-15 s), elektron tashish tezligi 10-10 xarakterli vaqtga ega. –10–2 s , oʻsish oʻsimliklari bilan bogʻliq jarayonlar kunlarda (10 5 -10 7 s) oʻlchanadi.
Shuningdek, fotosintez oqimini ta'minlovchi tuzilmalar uchun o'lchamlarning katta tarqalishi xarakterlidir: molekulyar darajadan (10 −27 m 3 ) fitotsenozlar darajasiga (10 5 m 3 ).
Fotosintezda jarayonlarning tabiati va xarakterli tezligi bo'yicha farq qiluvchi alohida bosqichlarni ajratish mumkin:
fotofizik;
fotokimyoviy;
kimyoviy:
elektronni tashish reaktsiyalari;
" qorong'i " reaktsiyalar yoki uglerod davrlari.
Birinchi bosqichda kvantlarning yutilishi sodir bo'ladi Sveta pigmentlar , ularning qo'zg'aluvchan holatga o'tishi va energiyani fototizimning boshqa molekulalariga o'tkazish (plastokinon ) [ 1 ] .
Ikkinchi bosqichda zaryadning ajralishi reaksiya markazida sodir bo'ladi. Suv molekulasi xlorofill molekulasidan hosil bo'lgan radikal kation ta'sirida elektronni yo'qotib , birinchi bosqichda uni plastokinonga o'tkazgandan so'ng elektronni yo'qotadi: {\displaystyle {\ce {H2O\ -\ e^{-}-> H^{+} {}+{\dot {O}}H}}} . Keyin musbat zaryadlangan marganets ionlari taʼsirida hosil boʻlgan gidroksil radikallari kislorod va suvga aylanadi: {\displaystyle {\ce {4{\dot {O}}H->O2{}+2H2O}}} [1] . Ushbu jarayon bilan bir vaqtda elektronlar ATP va NADPH sintezi bilan tugaydigan fotosintetik elektron tashish zanjiri bo'ylab uzatiladi [1] . Birinchi ikki bosqich birgalikda fotosintezning yorug'likka bog'liq bosqichi deb ataladi .
Uchinchi bosqich yorug'lik kvantini ikkinchi xlorofill molekulasi tomonidan yutilishi va elektronni ferredoksinga o'tkazishdan iborat . Keyin xlorofill birinchi va ikkinchi bosqichlardagi harakatlar zanjiridan keyin elektron oladi. Ferredoksin universal qaytaruvchi NADP ni kamaytiradi [1] .
yorug'likka bog'liq bosqichda to'plangan energiyadan foydalangan holda organik moddalar sintezining biokimyoviy reaktsiyalarini o'z ichiga oladi . Ko'pincha, Kalvin tsikli va glyukoneogenez , havodagi karbonat angidriddan shakar va kraxmal hosil bo'lishi kabi reaktsiyalar sifatida qaraladi
xloroplastlarda - yarim avtonom ikki membranada amalga oshiriladi plastidlar sinfiga mansub organellalar . Xloroplastlar poya , meva , sepals hujayralarida bo'lishi mumkin , lekin fotosintezning asosiy organi bargdir . U anatomik jihatdan yorug'lik energiyasini o'zlashtirish va assimilyatsiya qilish uchun moslashtirilgan karbonat angidrid . Katta sirt va hajm nisbatini ta'minlaydigan varaqning tekis shakli quyosh nuri energiyasidan to'liqroq foydalanish imkonini beradi. Turgor va fotosintezni ushlab turish uchun zarur bo'lgan suv o'simlikning o'tkazuvchi to'qimalaridan biri bo'lgan ksilem orqali ildiz tizimidan barglarga etkaziladi . Stomata orqali bug'lanish orqali suvning yo'qolishi va kamroq darajada kesikula ( transpiratsiya ) orqali qon tomirlarini tashish uchun harakatlantiruvchi kuch bo'lib xizmat qiladi. Biroq, ortiqcha transpiratsiya istalmagan va o'simliklar suv yo'qotilishini kamaytirish uchun turli xil moslashuvlarni ishlab chiqdi. Kalvin siklining ishlashi uchun zarur bo'lgan assimilatlarning chiqishi floem orqali amalga oshiriladi . Intensiv fotosintez bilan uglevodlar polimerlanishi mumkin va shu bilan birga xloroplastlarda kraxmal donalari hosil bo'ladi . Gaz almashinuvi (karbonat angidridni olish va kislorodni chiqarish) stomata orqali diffuziya orqali amalga oshiriladi (ba'zi gazlar kesikula orqali harakat qiladi).
fotorespiratsiya paytida assimilyatsiya yo'qotilishini sezilarli darajada oshirganligi sababli , hujayralararo bo'shliqda karbonat angidridning yuqori konsentratsiyasini saqlab turish kerak, bu ochiq stomata bilan mumkin . Shu bilan birga, stomatalarni yuqori haroratlarda ochiq holda ushlab turish suvning bug'lanishining kuchayishiga olib keladi, bu esa suv tanqisligiga olib keladi va shuningdek, fotosintez mahsuldorligini pasaytiradi. Ushbu ziddiyat adaptiv murosa tamoyiliga muvofiq hal qilinadi . Bundan tashqari, CAM fotosintezi bo'lgan o'simliklarda kechasi, past haroratlarda karbonat angidridning birlamchi o'zlashtirilishi yuqori transpiratsion suv yo'qotishlarini oldini oladi .
ba'zi sukkulentlarda (masalan, kaktuslarning ko'p turlari ) asosiy fotosintetik faollik poya bilan bog'langan .
Do'stlaringiz bilan baham: |
