|
O’simliklarning havodan oziqlanishi
Yashil oʻsimliklarning quyosh nuri ishtirokida karbonat angidrid gazi va suvdan organik moddalar hosil qilish jarayoniga fotosintez deyiladi. J.Pristli (1771) oʻsimliklar nafas olish binobarida ifloslangan havoni tozalashini, Ya.Ingengauz (1779) bu jarayon faqat yoruglik ishtirokida sodir boʻlishini isbotladi. J.Senebye va T.Sossyurlar tomonidan yashil oʻsimliklar karbonat angidrid va suvdan organik modda hosil qilishi va bunda havoga erkin kislorod ajralib chiqishi e’tirof etildi. K.A.Timiryazev oʻzining «Quyosh, hayot va xlorofill» nomli risolasida fotosintez jarayonining mexanizmini ochib berdi. Shuningdek, fotosintez jarayonini oʻrganishga A.P.Vinogradov, R.V.Teys, S.Ruben va M.Kamen kabi olimlar katta hissa qoʻshdilar. Fotosintez ancha murakkab jarayon boʻlib, bir necha bosqichda sodir boʻladi. Bargdagi yashil pigment - xlorofill yorugʻlik energiyasi kvantlarini yutgach, faol holatga oʻtadi. U barg tarkibidagi ikki molekula suv bilan ta’sirlashib ikki atom vodorodni tortib oladi. Koldiq gidroksil (OH)lardan vodorod peroksid hosil boʻladi, qaysiki oʻz navbatida suv va kislorod atomlariga parchalinadi:
H2O2 H2O + O
Bargning atmosfera havosini kislorod bilan boyitishi bevosita mazkur jarayonga asoslangan. Fotosintezning yorugʻlik fazasida xlorofillda kuzgalgan elektronlar fotolizga uchragan suv protonlari (H-ion) yordamida trifosfopiridinnukleotid (TPN) ni qaytarib, TPN-H2ni hosil qiladi. Bu birikmaning boshqacha nomi koʻpchilikka tanish boʻlgan NAD (nikotinamidadeninnukletid)dir. Oʻz navbatida NAD - H2 fotosintezning qorongʻulik reaksiyalarida qaytaruvchi vazifasini bajaradi. Yuqorida aytilgan barcha oʻzgarishlarda energiya donori boʻlib ATF (fotosintetik fosforlanish mahsuli) xizmat qiladi. Fotosintezda asosiy mahsulot sifatida uglevodlar hosil boʻladi:
6CO2 + 6H2O + 2874 kJ yorugʻlik/ xlorofill C6H12O6 + 6O2
Keyingi oʻzgarishlar natijasida oʻsimlik tanasida oddiy uglevodlardan murakkab uglevodlar, shuningdek bir qator azotsiz organik birikmalar hosil boʻladi. Oʻsimliklarda aminokislotlar, oqsil va boshqa azotli birikmalar sintezi azot (shuningdek fosfor va olingugurt) ning mineral birikmalari va oraliq almashinish mahsulotlari -uglevodlar hisobiga amalga oshadi. Bu birikmalarning miqdori yorugʻlik kuchi, oʻsimlik turi hamda yashash sharoitlari (tuproq namligi, oziq moddalar va harorat bilan ta’minlanishi) ga bogʻliq. Oʻsimliklarning yashash sharoitini yaxshilash orqali fotosintez jarayonida hosil boʻladigan mahsulotlar miqdori va tarkibini boshqarish mumkin. Faoliyat koʻrsatayotgan barglarda yorugʻlik ta’sirida xlorofill miqdori kamayadi, xloroplastlar tanasi esa yiriklashadi. Bunga qarshi ularoq, panada (soyada) qolgan barglarda xlorofill miqdori koʻpayadi, qaysiki, barg faoliyatini kuchaytirishda muhim ahamiyatga ega. Barg tarkibidagi azot va magniyning 75, temirning 80, ruxning 70, kalsiyning 65, kaliy va misning 50 % i xloroplastlar tanasida jamlanadi. Bu raqamlar mazkur elementlarning fotosintezida katta ahamiyatga ega ekanligini koʻrsatadi. Xloroplastlar tarkibida fermentlar ham koʻp miqdorda uchraydi. Barg yuzasiga yorugʻlik tushgandan keyin 5-10 soniya oʻtgan organik moddalar sintezining boshlanishi nishonlangan atomlar usuli yordamida aniqlangan. Qanday modda va qancha miqdorda sintezlanishi oʻsimlikning tabiati, yoshi va yetishtirish sharoitlariga bogʻliq. Bir kg barg tarkibida 1-3 g atrofida xlorofill boʻladi yoki boshqacha aytganda, har 25 sm2 barg yuzasiga 1 mg xlorofill toʻgʻri keladi. Bitta bargdagi xlorofill donalarining umumiy yuzasi shu barg plastinkasi yuzasidan qariyb ikki yuz marta kattadir. Yoz faslida 1 mg xlorofill bir soat davomida 5 mg karbonat angidridni assimilyapiyalashda ishtirok etadi. Bitta kunduzda barg massasining 25 % i atrofida organik modda sintezlanadi lekin uning 5-10 % i nafas olish jarayonida sarflanadi. Quyoshdan tarqaladigan yorugʻlik energiyasining juda kam qismi -atigi 1-2,5 % i (ayrim oʻsimliklarda bir muncha koʻproq) fotosintez jaryonida oʻzlashtirilib, hosilning shakllanishida ishtirok etadi. Atmosfera havosidagi karbonat angidrid miqdori 0,03 % dan 0,01 % ga tushib qolsa, fotosintez toʻxtaydi. Karbonat angidrid miqdori 30 marta va undan ham koʻproq oshirilsa (sun’iy sharoitlarda), fotosintezning samarasi ham shunga mos ravishda ortib boradi. Barg 1 2-mol karbonat angidridni oʻzlashtirib, 112 kkal energiya toʻplaydi. Bir ga maydondagi kartoshka yoki qandlavlagi bir kecha-kunduzda 1 t ga yaqin karbonat angidridni oʻzlashtirib, 500 kg ga yaqin organik moddani sintazlaydi. Yuqorida ta’kidlab oʻtilganidek, fotosintezda oʻsimliklar barglari orqali atmosfera havosidan karbonat angidridni oʻzlashtiradi. Karbonat angidridning juda kam qismi (umumiy oʻzlashtiriladiganning 3-5 % ga yaqin) oʻsimliklarning ildiz tizimi orqali yutiladi. Oʻsimliklar bargi orqali atmosferadan kamroq oltingugurtni shuningdek, ildizdan tashqari oziqlantirishda azot, fosfor va ayrim mikroelementlarni
oʻzlashtirishi mumkin. Lekin tabiiy sharoitda barglar orqali asosan uglerod oʻzlashtirilsa, suv, azot va boshqa oziq moddalarning asosiy qismi ildiz orqali yutiladi. Yer yuzidagi yashil oʻsimliklar fotosintez natijasida har yili 120 mlrd.t organik modda hosil qiladi (uning bir qismi dengiz va okean oʻsimliklariga toʻgʻri keladi). Bu jarayonda oʻsimliklar 200 mlrd.t karbonat angidridni oʻzlashtirib, havoga 145 mlrd.t erkin kislorod ajratadi. Hayot uchun zarur energiyaning koʻp qismi okean va quruqlik oʻsimliklarida hosil boʻlishini e’tiborga olinsa, fotosintez energetikasi va mexanizmini oʻrganish qanchalar katta ahamiyatga ega ekanligi ayon boʻladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
