Қабылдаған: Медеуова Ғалия Жұмаханқызы Алматы 2023 Жоспар І. Кіріспе ІІ. Негізгі бөлім
Судың және минералдық қоректенудің әсері
жүктеу/скачать 0,54 Mb.
|
| Судың және минералдық қоректенудің әсері.
Фотосинтез процесіне қатысатын негізгі зат ретінде су, біріншіден, оттегінің қайнар көзі болып есептеледі. Екіншіден, жапырақтың сумен қамтамасыздығы устьицалардың ашылуына, демек көмірқышқыл газының еніп ассимилляциялануына, транспирация қарқындылығына, ферменттік реакциялардың бағытына қолайлы жағдай туғызады. Өсімдік ұлпаларындағы судың мөлшері және күйі хлоропластардың құрылысына, пигменттердің синтезделуі мен мөлшеріне, жапырақ алақандарының қалыптасуына да әсерін тигізеді. Су тапшы жағдайда жапырақтағы хлоропластардың қалыпты құрылысы бұзылып, тилакоидтар саны азайып, олардың мембраналық құрылымдары қарапайымданады; хлоропластағы сутектік байланыстар күрт әлсізденіп, a және b хлорофилдерінің полярлы, полярсыз еріткіштерде еруін оңайлатады. Сонымен қатар жапырақтағы судың азаюы, көбінесе нашар және орташа байланысқан суға байланысты болады. Топырақтағы су тапшылығы хлорофилл мөлшерін көбейтеді. Бірақ оның күйі, дәлірек айтқанда, белоктармен байланысты үлкен өзгеріске ұшырайды. Бұдан шамамен 80 жылдай бұрын В. А. Бриллиант фотосинтездің қарқындылығы жапырақтың сусыздану деңгейіне тікелей байланысты (пропорционалды) еместігін байқаған болатын. Табиғи жағдайда жапырақтағы су тапшылығы 5 – 20 пайыз аралығында отосинтез қалыпты жүретіндігі көптеген зерттеулердің нәтижесінде дәлелденген. Жапырақтың одан әрі сусыздануы фотосинтез қарқындылығын біртіндеп төмендетіп, сусыздану деңгейі толық қаныққан күйдегіден 50 пайызға жеткенде, бұл процестің толық тоқтауына әкеліп соғады. Фотосинтез процесін тереңірек зерттеулердің нәтижесінде оның негізгі аралық сатылары, дәлірек айтқанда, жарық энергиясының химиялық энергияға айналуы, фосфоглицерин қышқылының тотықсыздануы клеткадағы су мөлшеріне онша байланысты еместігін байқатты. Сонымен қатар НАДФ – тың тотықсыздануы, фосфорлануға қарағанда, клетканың сусыздануына төзімділеу болатындығы байқалды. Клеткадағы судың азаюы, ең алдымен, Кальвин цикліндегі рибулозодифосфаттың қайтадан қалыптасуына, одан соң оның карбоксилденуіне жағымсыз әсер етеді. Керісінше, электрондар тасымалдану жүйесінің сусыздануға сезімталдығы онша байқалмайды. Дегенмен ұзаққа созылуы электрондардың циклсіз және циклді тасымалдануы мен фотофосфорлануды әлсіретіп, АТФ – тың НАДФН – қа қатынасын азайтады. Фотосинтезге минералдық қоректенудің әсері. Фотосинтез процесі толығынан жүзеге асу үшін көптеген минералдық элементтер де қажет. Олардың біразы пигменттердің, электрондар тасымалдаушы тізбек бөліктерінің, хлоропластағы катализдік жүйелердің құрамына еніп, фотосинтез реакцияларына тікелей қатысты болса, екіншілері клеткадағы басқа жүйелер арқылы жанама әсер етеді. Азот хлорофилдер молекуласының қалыптасуына ең қажетті элементке жатады. Хлоропластағы осы пигменттердің мөлшері өсімдіктердің азотпен қамтамасыздығының негізгі көрсеткіші болып есептеледі. Сондықтан қоректік ортада азот тапшы жағдайда хлоропластағы белоктың негізі (строма) бұзылып, мембраналардың қалыптасуы нашарлайды, жеке липидтік қосындылардың және хинондардың мөлшері күрт азаяды. Азот жеткіліксіз және жарық күшті жағдайда көмір қышқыл газының игерілуі тоқтап, көмірқышқыл өсімдіктерде рибулозодифосфаткарбоксилаза ферментінің ырықтығы байқалмайды. Хлорофилдің молекулалық құрылымындағы тағы бір негізгі элемент – магний пиррол сақиналарын азот атомдары арқылы өзара жалғастырады. Демек бұл элемент тапшы болса жасыл пигменттер синтезі тоқтап, хлоропластар құрылысы бұзылады. Фотосинтездік жүйелердегі электрондардың тасымалдануы, хлорофилл флуоресценциясы да магний арқылы реттеледі. Тотықсызданған күйдегі темір хлорофилдің және хлоропластағы темірлі қосындылардың – цитохромдардың, ферредоксиннің синтезделуіне қажет. Бұл элемент жетіспеген жағдайда хлоропластардың өлшемдері және ламеллалық құрылысы қайтымсыз өзгерістерге ұшырап, граналардың қалыптасуы бұзылады. Демек фотосинтездік негізгі процестер – циклді және циклсіз фосфорлану, НАДФ – тың тотықсыздануы бұзылады. Өсімдіктердің негізгі энергетикалық процестер фосфорлы қосындыларсыз жүзеге аспайды. Солардың ішінен ең алдымен атмосферадан енетін көмірқышқыл газы қабылдаушы рибулозо – 1,5 – дифосфатты, фотосинтездің жарық сатысында пайда болатын, тотықсызданған НАДФ – ты және АТФ – ты атаса да жеткілікті. Сондықтан фосфор жетіспеген жағдайда фотсинтездің фотофизикалық және қараңғы сатысындағы реакцияларының бір ізділігі мен үйлесімділігінің бұзылатындығы өз - өзінен белгілі. Кальций хлоропластардың тысқы мембраналарының және граналарының құрылыстық тұрақтылығын сақтауға қажет. Сонымен қатар, бұл элемент хлорофилл флуоресценциясына, АТФ – аза ферментінің ырықтығына, НАДФ – тың тотықсыздануына да әсерін тигізеді. Күкірт жетіспеген жағдайда хлорофилл мөлшері азайып, хлоропласт граналарының қалыптасуы жеделденеді. Қоректік ортада бор жеткіліксіз болса строма тилакоидтарының, одан соң граналардың құрылысы бұзылады. Өсімдік ұлпаларында калий мөлшерінің азаюы фотсинтез қарқындылығын төмендетіп, басқа процестердің де бұзылуына әкеп соғады, хлорофилдің мөлшері азаяды, қалыптасқан хлоропласт граналары ыдырап кетеді, устьицалардың ашылып –жабылу ырғақтылығы бұзылады, жапырақтағы су алмасу нашарлайды. Пластоцианиннің негізгі бөлігі болып есептелетін мыс фотосинтездегі электрондар тасымалдану жүйесінің қызметіне өте қажет. Марганец хлоропласт құрылысының қалыптасуына қажеттілігімен қатар судың фотолиздену реакцияларына тікелей қатысады. Молибден және мырыш хлорофилдер синтезіне және хлоропласт құрылысының қалыптасуына қажет. жүктеу/скачать 0,54 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|