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

 
 
Fotosintez apparatining qayta tiklanishi va uning boshqarilishi 
Fotosintetik tizimlar hayot jarayonlarida muhim ahamiyatga ega bо‘lgan tizimlar hisoblanadi. Bu 
tizimlar yorug‘lik nurini maksimal ravishda yutib olish va ularni qayta ishlab kimyoviy energiyaga 
aylantirishga moslashgan. Molekulyar darajada foton energiyasi juda katta darajada energiya saqlaydi va 
bu energiya qulay bо‘lmagan muhitlarda buzg‘unchi darajada bо‘lishi mumkin. Yorug‘lik energiyasi 
ortiqcha miqdorda turli xil toksik moddalar hosil bо‘lishiga olib keladi. Masalan superoksid, singlent 
kislorod va peroksid. Shu bilan birga zararlanish yorug‘lik nurining xavfsiz yutilishida ham yuzaga 
kelishi mumkin. (Xorton va boshqalar, 1996, Asad 1999, Myuller va boshqalar 2001). Fotosintezlovchi 
organizmlarning barchasi о‘ziga xos murakkab bо‘lgan qayta tiklanuvchi va boshqariluvchi 
mexanizmlarga ega. Bu mexanizmlarning bir qanchasi qabul qiluvchi qismlarda reaksiya markazlarining 
keragidan ortiqcha qо‘zg‘alishining oldini olish va ikkala fototizimlarning birvarakayiga о‘tkazilish 
xususiyatini ta’minlash uchun energiya oqimlarini boshqarib turadi. Bu jarayonlarning qanaqa darajada 
mukammal ishlashiga qaramasdan ular tо‘liq ijobiy ishlash xususiyatlariga ega emas shu bois ba’zida 
toksik moddalar ham hosil bо‘lib turadi. Shu bois о‘simliklarda shunday qо‘shimcha mexanizmlar ham 
mavjudki, bu mexanizmlar ushbu zararli birikmalarni, asosan kislorodning zaharli shakllarini 
о‘zlashtiradi.
 
Bu himoya mexanizmlari va qayta ishlash mexanizmlarining ishlashiga qaramasdan ham 
zararlnishlar yuzaga kelishi mumkin, shuningdek qushimcha mexanizmlar tizimlar qayta tiklanishi uchun 
ham zarurdir.
 
Fotohimoya vositalari sifatida karotinoidlarning
 
xususiyatlari
 
Karotinoidlarning rang beruvchi xususiyatlaridan tashqari ular fotohimoya tizimida ham muhim 
rol о‘ynovchi vositalar hisoblanadi. Fotosintetik membranalar pigmentlar tomonidan yutilgan katta 
miqdordagi energiya darajalarida yengil shikastlanishi mumkin. Agar bu energiya fotokimyoviy 
jarayonlarda saqlanmasa, bu himoya tizimi о‘simliklar uchun juda zarur hisoblanadi. Fotohimoya tizimini 
himoya qiluvchi klapan deb ham qarash mumkin. Bu klapan ortiqcha energiya miqdorini bu energiya 
organizmni shikastlashdan avval haydab chiqaradi. Xlorofillarda saqlangan energiya qо‘zg‘algan holatida 
fotokimyoviy jarayonlarda va energiya о‘tkazilishida tezda о‘zlashtirib yuboriladi, va bu jarayonni 
qо‘zg‘algan holatning о‘chirilishi deb atash mumkin.
 
Agar xlorofilldagi energiyaning qо‘zg‘algan holati qо‘zg‘alishninng о‘tkazilish usuli bilan yoki 
fotokimyoviy jarayonlarda sarf etilmasa, bu energiya molekulyar kislorod bilan reaksiyaga kirishib 
ketishi mumkin va natijada qо‘zg‘algan kislorod hosil bо‘ladi va singlet kislorod holatidagi zaharli 

---

birikma hosil bо‘ladi. Bunda kislorodning о‘ta faol kо‘rinishdagi atom holatida kuchli ta’sirini davom 
ettiradi va kо‘pgina hujayra qismlarini, asosan lipidlprni zararlaydi. Karotinoidlar о‘zining fotohimoya 
vazifasini xlorofillarning qо‘zg‘algan holatini tezda sovutish xossasi tufayli amalga oshiradi.
 
Qо‘zg‘algan energiyani о‘ziga yutgan karotinoidlar ham qо‘zg‘algan holatga о‘tadi. Ammo 
karotinoidlarning bunday qо‘zg‘algan holati singlent kislorod hosil bо‘lishi uchun yetarli bо‘lmaydi, shu 
bois u о‘zidagi energiyani issiqlik energiyasiga aylantirgan holda tezda oldingi holatga qaytadi.
 
Karotinoidlar uchramaydigan mutant organizmlar havo muhiti va molekulyar kislorod muhitida 
yashay olmaydilar. Kislorod ajratmaydigan va karotinoidlar saqlamaydigan fotosintezlovchi organizmlar 
faqat laboratoriya sharoitlarida, ozuqa mug‘itida kislorod ajralmaydigan sharoitlarda о‘stirilishi mumkin.