Қабылдаған: Медеуова Ғалия Жұмаханқызы Алматы 2023 Жоспар І. Кіріспе ІІ. Негізгі бөлім
жүктеу/скачать 0,54 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Топ: 301 – 6В01509 Орындаған: Омарбек Айдана Асқарқызы Қабылдаған: Медеуова Ғалия Жұмаханқызы Алматы 2023 Жоспар
- ІІІ. Қорытынды ІV. Пайдаланылған әдебиеттер Кіріспе
- ІІ. Негізгі бөлім Фотосинтез
- Пфеффер
|
Қазақ ұлттық қыздар педагогикалық университеті Жаратылыстану институты Биология кафедрасы СӨЖ Тақырыбы: «Фотосинтез» Топ: 301 – 6В01509 Орындаған: Омарбек Айдана Асқарқызы Қабылдаған: Медеуова Ғалия Жұмаханқызы Алматы 2023 Жоспар І. Кіріспе ІІ.Негізгі бөлім Фотосинтез Фотосинтез туралы жалпы ұғым Фотосинтездік аппарат ІІІ. Қорытынды ІV. Пайдаланылған әдебиеттер Кіріспе Фотосинтез – жоғары сатыдағы жасыл өсімдіктердің, балдырлардың, фотосинтездеуші хлорофилл және басқа дафотосинтездік пигменттер арқылы күн сәулесі энергиясын сіңіруі нәтижесінде қарапайым қосылыстардан (көмірқышқыл газы, су) өздерінің және басқа организмдердің тіршілігіне қажетті күрделі органикалық заттар түзуі. Фотосинтез нәтижесінде жер жүзіндегі өсімдіктер жыл сайын 100 млрд т-дан астам органикалық заттар түзеді (мұның жартысынан көбін теңіз, мұхит өсімдіктері түзеді) және бұл кезде олар 200 млрд-тай СО2 сіңіреді, оттегін бөледі. Фотосинтезді алғаш зерттеушілер Швейцария ғалымдары Ж.Сенебье, Н.Соссюр және неміс химигі Ю.Майер болды. ХІХ ғасырдың ІІ-жартысында К.А.Тимирязев күн сәулесі энергиясы фотосинтез процесінде хлорофилл арқылы сіңірілетінін анықтады. ХХ ғасырдың басында фотосинтездің физиологиясы мен экологиясына арналған маңызды зерттеулер жүргізіледі (В.В.Сапожников, С.П.Костычев, В.Н.Любименко, А.А.Ничипорович т.б.). ХХ ғасырдың орта кезінен бастап фотосинтезді зерттеуде жаңа әдістер (газ анализі,радиоизотопты әдіс спектроскопмя. Электрондық микроскоп т.б.) дамыды. ІІ. Негізгі бөлім Фотосинтез — бұл өсімдіктердің жасыл жапырақтарында судан және атмосферадағы көмір қышқылы газынан хлоропластардағы хлорофиллдер сіңірген күн (жарық) энергиясын пайдалана отырып органикалық қосылыстарды синтездеу. Фотосинтез арқасында көрінетін жарықтың энергиясын ұстау және оны фотосинтез кезінде түзілетін органикалық заттарда сақталатын (қорланатын) химиялық энергияға айналдыру жүреді. Фотосинтез процесі 18ғ. бастап ашылды. Бірақ фотосинтез термині ғылымға 1877 жылы ғана енді. Оны бірінші болып өсімдіктердің көмірқышқылгазының ассимиляциялануын баламалау үшін неміс профессоры Пфеффер қолданды. Оттегін, тұз қышқылын, күкірт, кобальт, аммиак және т.б элементтер мен қосындыларды ашқан ағылшын химигі Пристли 1771 жылы жарияланған еңбегінде өсімдіктер жану және тыныс алуды бұзылған ауаны «тазартады»деп көрсеткен болатын. Ол ормандағы емен ағашынан бастап, далада өсетін қылтанақ шөптерге дейін бүкіл тіршілікке қажет ауаны тазарта алатындығын дәлелдеді. Бірақ, бұл құбылыстың күн сәулесінің энергиясына байланысты екенін ол аңғара алмады. Осы бағытта зерттеулер жүргізген ағылшын ғалымы Ингенхауз өзінің еңбегінде төмендегіүш ұғымды атап көрсетті. Өсімдіктің ауаны тазартуы тек күн сәулесінің әсеріне байланысты. Көмірқышқыл газын тотықсыздандырып ауаны тазарту өсімдіктердің тек жасыл бөліктеріне ғана тән. Өсімдіктің түссіз басқа органдары – тамыр, гүл, жемістер күндіз де, түнде де, ал жасыл бөліктері қараңғыда басқа хайуанаттар сияқты ауаны бұзады. Сонымен Ингенхауз өсімдіктерде қатарынан қарама-қарсы екі процестің фотосинтез және тыныс алудың болатындығын дәлелдеді. Бірнеше жылдан соң Щвейцария ғалымдары Сенебье және Соссюр өсімдіктерде фотосинтез процесінде ауадан көміртегінің қос тотығы қабылданып, оттегінің бөлінетіндігін анықтады. Кейін XIX ғасырдың 40-жылдарында француз ғалымы Буссенго қабылдаған СО2- нің және бөлінетін О2-нің көлемдері бірдей болатындығын дәлелдеді. Фотосинтез туралы рілімнің дамуында Юстус Либихтің зерттеулері де белгілі орын алады. Ол өзінің 1840жылы жарияланған «Химяны егіншілікке және физиологияға пайдалану» деген еңбегінде өсімдіктердің ауамен қоректенуі оргганикалық заттарды өндірудің жалғыз қайнар көзі,и сондықтан оның ауылшаруашылықтағы маңызы оразан зор деп көрсетті. Фотосинтезге әр түрлі сәулелердің әсе,рін зерттеген ағылшын ғалымы Добени (1836ж) АҚШ ғалымы Дрепер (1844ж) Германия ғалымдары Сакс пен Пфеффер (1864-1871жж) фотосинтез қарқындылығы жарықтың ашықтығына байланыстыдеген болжам жасады. Фотосинтез процесін зерттеуде, белілі орыс ғалымы Климент Аркадьевич Тимирязев үлкен үлес қосты. Ол алғаш рет өсімдіктердің бейорганикалық зат - көмірқышқылгазынан қанттарды синтездей отырып, жарық энергиясын химиялық байланыстар энергиясына айналдыратынын дәлелдеді және 19 ғасырдың 2-жартысында К.А.Тимирязев күн сәулесі энергиясы фотосинтез процесінде хлорофилл арқылы сіңірілетінін анықтады. Сонымен қатар фотосинтезді алғаш зерттеушілерге Фотосинтезді алғаш зерттеушілер Швейцария ғалымдары Ж.Сенебье, Н.Соссюр және неміс химигі Ю.Майер болды. 20 ғасырдың басында фотосинтездің физиологиясы мен экологиясына арналған маңызды зерттеулер жүргізіледі. Фотосинтездің маңызы өте зор. Тек, оның барлық тірінің тіршілік етуіне қажетті отын (энергия) мен атмосфералық оттекті жеткізетінін айтсақ та жеткілікті. Демек, фотоситездің рөлі әлемдік болып табылады. Фотосинтездік элемділігі сол ол оттек пен сутектің (негізінен) айналымы арқасында қазіргі атмосфераның құрамын ұстап тұрады, ол өз кезегінде Жер бетінде тіршіліктің әрі қарай жалғасуын айқындайды. Әріқарай, фотосинтез өнімдерінде қорланатын, ол шындығында, энергияның негізгі көзі, қазіргі адамзат баласы ие болып отырған энергия жайында да айта кеткен орынды. Фотосинтез жасыл өсімдіктердің клеткаларының хлоропластарында болатын хлорофилл пигментімен жарықты ұстау және сіңірілуінен басталады. Жарық хлорофилл молекуласына түскенде, оның электрондарының біреуі қозу жағдайында болады. Басқаша айтқанда, ол біршама жоғарғы энергетикалық деңгейге көшеді. Қозған электрондар басқа молекуларымен эрі қарай беріледі, нәтижесінде акцептор-молекуланың бос энергиясы артады, ал хлорофилл молекуласында түзілген «зиян» судан түсетін электронмен толығады. Бұл кезде су тотығады, нәтижесінде молекулалық оттек бөлінеді. Сонымен хлорофилл молекулаларында жарық энергиясы электрондарды біршама жоғары энергетикалық деңгейге көшіреді. Хлорофилл электрон жолындағы судың молекулаларындағы төменгі энергетикалық деңгейден электрондардың соңғы акцепторындағы жоғарғы энергетикалық деңгейдің аралық қосылыстары болып табылады. Электрондардың жоғарғы энергетикалық деңгейге ауысуына хлоропластарда болатын екі фотожүйе қатысады, олар хлорофилл мен алыстағы қызыл жарықпен (-700 нм) белсенділінетін ерекше белоктар — фотожүйе I және қызыл жарықпен бірге біршама жоғарғы энергиямен (-650 нм) белсенділінетін фотожүйе II, яғни бұл ауысу жарықты пайдаланған кезде екі сатыда өтеді. Бұл сатыларда жүретін реакциялар жарық реакциялары деген атқа ие. Екі фотожүйе де бір-бірімен электрондар алмасатын жүйемен байланысқан. Фотожүйе I деңгейінде хлорофилл молекулалары өздерінің энергияға бай электрондарын ферредоксин арқылы никотин-амидаденин-динуклеотидфосфатқа (НАДФ) береді, осының нэтижесінде ол НАДФЧН-ға тотықсызданады, тотықсызданған формада атмосфералық С02 тотықсыздану жолымен глюкоза түзуге қажетті электрондарды өз бетінше жеткізуге қабілетті. НАДФЧН-ға электрондар өткеннен кейін хлорофилл молекулаларынан ерекше «зияндар» ғана қалады. Фотожүйе II деңгейінде хлорофиллдің энергияға бай қозған электрондары электрондар тасымалдау жүйесіне беріледі, ал хлорофилл молекулаларында түзілген «зияндар» «кеткен» электрондардан кейін энергияға кедей электрондармен алмасады, олар молекулалық оттек түзетін тотыққан судан түседі. Электрондар тасымалдайтын тізбек құрайтын бірқатар қосылыстардан өтіп, электрондар энергияға бай фотожүйе ІІ-ден, ақыры соңында хлорофиллде жоғалтқан электрондарды фотожүйе I -ден алмасады. Электрондарды тасымалдау тізбегінде бірнеше тотығутотықсыздану реакциялары жүзеге асады, олардың эрқайсысында электрондар біршама төмен энергетиклық деңгейге өтеді. Электронды тасымалдау тізбегі арқылы өткен кезде жоғалатын энергияның бір бөлігі АДФ мен неорганикалық фосфаттан АТФ синтезделінуін қамтамасыз етуге жұмсалады. АТФ молекулаларының синтезі, сол сияқты, фотожүйе І-н байланысты деп санайды, онда циклді электрондар ағысы болады, оның мәні сол, акцептормен ұсталған электрондар цитохром В арқылы хлорофиллге қайтады. Бұл кезде электрондар тасымалдау жүйелерінің реакцияларында босаған энергия, оларда электрондар «төмен» қозғалады, АТФ молекулаларының синтезі ретінде қорланады. Фотосинтездің жарық реакцияларының нэтижесінде жоғарғы энергетикалық АТФ және тотықсызданған НАДФ түзіледі, олар соңғыларын энергиямен жабдықтайды, бұл күңгірт реакциялар деп аталады, бұлар жарықсыз өтеді жэне ақыр соңында атмосфералық С02-ң қанттарға дейін тотықсыздануына алып келеді. Бұл жерде энергия көзі АТФ болып табылады, ал тотықсыздандыру агенті — электрондарды фотосинтездік тасымалдау реакцияларында синтезделетін НАДФ-Н. С02-ң тотықсыздану процесі катализденетін рибулозобисфосфаткар-боксилазаның осы қосылыстың молекулаларын акцептор молекулаларымен тіркелуінен басталады және көміртек атомдарының бірқатар бірінен кейін бірі жүретін реакцияларға қатысуымен жүреді, ол С02-ның әрбір тіркелген алты молекуласына глюкозаның бір молекуласының түзілуіне алып келеді, осыған орай СО0-ның бір молекуласының байлануы НАДФ-Н-ның екі молекуласының шығыны қамтамасыз етеді. Жоғарыда айтылғандай, күңгірт реакцияларға қажетті энергия мен электрондарды АТФ және тотықсызданған НАДФ жеткізеді, олар жарық реакцияларында түзіледі. Сонымен жарық реакцияларынан түзілген химиялық энергия күңгірт реакциялар процесінде глюкоза молекулаларында тұрақтанады. Ақыр соңында глюкозадан крахмал түзіледі, ол оның жоғары молекулалы полимері болып табылады, онда қорланған көміртектің атомдары да, энергия да болады. Полимерленген глюкоза целлюлозаны түзейді. Жер жүзінің жасыл өсімдіктерінің жапырақтарында және суқоймаларындағы фитопланктонда жыл сайын 150 млр.-қа жуық тонна органикалық заттар синтезделінетіні және атмосфераға 200 млрд.-қа жуық тонна оттек бөлінетіні есептелген. Фотосинтездің тарихы өте тереңде. Көміртек айналымы, яғни фотосинтез, бұдан 3,5 х 109 жыл бұрын болған деп жорамалдайды. жүктеу/скачать 0,54 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|