logo

FOTOSINTEZ REAKSIYALARI. FOTOSINTEZNING YORUG’LIK BOSQICHI

Загружено в:

16.08.2023

Скачано:

0

Размер:

5540.5 KB
  FOTOSINTEZ REAKS IY ALARI. 
FOTOSINTEZNING YO R UG’LIK BOSQICHI .
REJA:
          1.  Fotosintezning  yorug’likda  boradigan 
reak s i yalari.
          2.Yo rug’likning  spektral  tarkibi,  eyergiyasi  va 
fotosintezda  foydalaniladigan qismi.
          3.  Pigmentlarning  yorug’lik  enr e giyasini        yutish 
qobiliyati.
          4.  Xlorofill    molekulasi  yutgan  kvantlardagi 
elektronlarning harakat darajalari.
      5. Yo rug’lik nurlarining foydali koeffisiyentlari.
      6. Suv fotolizi va kislorodning ajralib chiqishi.
          7.  Yo rug’likda  fosforlanish  jarayonlari  va  ularning 
mahsulotlari. FOTOSINTEZ REAKSIY A LARI
•
Yashil o’simliklarda yorug’lik energiyasi ishtirokida organik 
moddalar hosil bo’lishi va molekulyar kislorod ajralib chiqishini 
ifodalovchi sxematik tenglamani ko’rsatgan edik.
•
                                yorug’lik
• 6CO
2  + 12H
2 O                          C
6 H
12 O
6  + 6H
2 O + 6O
2
•
                                xlorofill
•
  Bu tenglama oddiy kimyoviy reaksiya tenglamasi bo’lmay, balki 
minglab reaksiyalar yig’indisini ifodalovchi xarakterga ega. 
Barcha reaksiyalar yig’indisi asosan ikkita bosqichni o’z ichiga 
oladi : 1) yorug’likda boradigan reaksiyalar, 
•
2) yorug’lik shart bo’lmagan - ya’ni qorong’ulikda 
boradigan reaksiyalar. YORUG’LIKDA BORADIGAN 
REAKSIYALAR
•
Fotosintezning birinchi bosqichidagi 
reaksiyalar faqat yorug’lik ishtirokida 
boradi. 
•
Bu jarayon xlorofill "a" - ning boshqa 
yordamchi pigmentlar ishtirokida 
(xlorofill "b",   karotinoidlar, fikobilinlar) 
yorug’lik yutishi va o’zlashtirishdan 
boshlanadi. 
•
Natijada suv yorug’lik energiyasi 
ta’sirida parchalanib, molekulyar 
kislorod ajralib chiqadi, NADF. H
2  
(digidronikotinamid - adenin - 
dinukleotid fosfat) va AT F 
(adenozintrifosfat) hosil bo’ladi. YORUG’LIK ENERGIYASI. 
•
Yorug’lik energiyasi  elektromagnit tebranish xarakteriga  ega. U faqat  kvantlar yoki fotonlar 
holida ajraladi va tarqaladi.  Har bir kvant yorug’lik ma’lum darajada energiya manbasiga ega..
•
Quyosh yorug’ligining  ko’zga ko’rinadigan va fotosintetik aktiv qismidagi (400-750 nm) 
nurlarda har bir kvantning  energiyasi turlicha bo’ladi. 
•
Masalan,  to’lqin uzunligi 400 nm  ga teng bo’lgan spektrning bir kvantining energiyasi  299,36 kDJ 
ga teng 
•
shu asosda  500 nm -239,48 kDJ , 
•
600 nm - 199,71 kDJ ,
•
700 nm - 170,82 kDJ  va hokazo. 
•
Ya’ni to’lqin uzunligi  qisqa bo’lgan yorug’likning energiyasi ko’proq  va uzunlariniki aksincha 
oz. Shuning uchun ham qisqa  ultrabinafsha nurlar (to’lqin uzunligi 300 nm dan qisqa) yerdagi tirik 
organizmlarga zararli ta’sir qilishi mumkin . Chunki ularning energiyasi ko’p. 
•
To’lqin uzunligi  300-400 nm ga teng nurlar asosan o’sish va rivojlanishni  boshqarishda ishtirok 
etadi. Bu nurlar ta’sirida  hujayralarning bo’linib ko’payishi va o’simlikning rivojlanish 
jarayoni tezlashadi.
•
To’lqin uzunligi  400-700 nm gacha bo’lgan nurlar fotosintezda ishtirok etadilar , chunki bu 
spektrlarning energiya darajasi fotosintetik reaksiyalarni yuzaga keltiradi.    Хлорофиллнинг ёруғликда фаолланиш схемаси     Фотосистемаларда электронлар ҳаракати
ва АТФ нинг ҳосил бўлиши   Фотосистеманинг оддий модели   Тиллакоид мембраналарида  протон ва  электронлар 
утказилишининг умумий схемаси I  - фотосистемада электронлар ўтказилиши Фотосистема  I  ва фотосистема  II   II   - фотосистемада электронлар ўтказилиши Электронларнинг циклик харакати SUVNING FOTOLIZI.  
•
Fotosintezing dastlabki fotokimyoviy reaksiyalaridan biri bu suv fotolizidir. 
Suvning yorug’lik energiyasi ta’sirida parchalanishi fotoliz deyiladi. Uning 
mavjudligini birinchi marta 1937 yilda R.Xill barglardan ajratib olingan 
xloroplastlarda aniqladi.  Shuning uchun mazkur jarayon Xill reaksiyasi deb 
ataladi. Ya ’ni ajratib olingan xloroplastlarga yorug’lik ta’sir etganda  C O
2  siz 
sharoitda ham kislorod  ajralib  chiqishi kuzatiladi (A - vodorod ) :
•
                                                          yorug’lik
2H
2 O +  2A                      2AH
2  + O
2
•
                                        xloroplast
•
Bu Xill reaksiyasidan xloroplastlarning faollik darajasini aniqlashda 
foydalaniladi. Ajralib chiqayotgan molekulyar kislorodning manbasi suv 
ekanligini 1941 yilda A.P. Vinogradov va R.V. Teys izotoplar usulidan 
foydalanish yo’li bilan tasdiqladilar. Havodagi umumiy kislorodning: O 16
 - 
99,7587% ni, O 17
- 0,0374% ni va O 18
 - ,2039% tashkil etadi. Shu yilning o’zida 
amerikalik olimlar S.Ruben va M.Kamen H
2 O va CO
2  larni og’ir izotop O 18
 bilan 
sintez qilish va fotosintez jarayonini kuzatish usuli bilan ajralib chiqayotgan 
kislorodning manbasi suv ekanligini yana bir marta tasdiqladilar . SUVNING FOTOLIZI  
•
Suvning fotoliz jarayoni ikkinchi fotosistemadagi 
reaksiya markazida kechadi va  jarayonda to’rt 
molekula suv ishtirok et adi hamda   xlorofill 
molekulalari yutgan to’rt kvant energiya sarflanadi. 
               4 H
2 O                      4OH  +  4H +
   + 4 ye
-
 
                       4 OH                      2H
2 O +  O
2
•
                             
_________________________________________
•        4 H
2 O                    - O
2  +  4H +
 +  4 ye
- + 2H
2 O   Фотосинтез жараёнида сувнинг парчаланиш схемаси   FOTOSINTETIK FOSFORLANISH 
•
Ya shil o’simliklarning muhim xususiyatlaridan  biri quyosh energiyasini to’g’ridan-
to’g’ri kimyoviy energiyaga aylantirishdir.   Xloroplastlarda yorug’lik energiyasi 
hisobiga ADF va anorganik  fosfatdan  ATF hosil bo’lishiga fotosintetik 
fosforlanish deyiladi.  Uning tenglamasini quyidagicha ko’rsatish mumkin:
•
                                     yorug’lik
• nADF  + nH
3 PO
4                              nAT F
•
                                     xloroplast
•
Bu jarayon  mitoxondriyalarda kechadigan oksidativ fosforlanishdan farq 
qiladi.
•
Yorug’likda bo’ladigan fosforlanishni  1954 yilda D.I.Arnon va uning shogirdlari 
kashf etdilar.
•
Ya shil o’simliklarda fotosintetik fosforlanishning mavjudligi juda katta ahamiyatga 
ega.  Chunki hosil bo’ladigan ATF molekulalari hujayradagi eng erkin 
kimyoviy energiya manbasidir.  Har bir ATF molekulasida ikkita makroergik 
bog’ mavjud . Ularning har birida 8 - 10 kkal energiya bor .
•
Makroergik bog’larning uzilishi natijasida ajralgan kimyoviy energiya hujayradagi 
reaksiyalarda sarflanadi. Xloroplastlardagi yorug’likda fosforlanish reaksiyalari ikki 
asosiy tipga bo’linadi: 1) siklik fotosintetik fosforlanish 
2)siklsiz fotosintetik fosforlanish.
•
Birinchisida   xlorofill molekulasi yutgan va samarali hisoblangan 
barcha yorug’lik energiyasi ATF sintezlanishi uchun sarflanadi.  
Reaksiya tenglamasini quyidagicha ko’rsatish mumkin :
               yorug’lik
2ADF + 2H
3 PO
4                          2AT F
                    xloroplast
•
Quyoshning yorug’lik energiyasini yutgan xlorofill qo’zg’algan 
holatga o’tadi va uning molekulasi elektronlar donori sifatida 
yuqori energetik potensialga ega bo’lgan tashqi qavatdagi 
elektronlardan bittasini chiqarib yuboradi . Elektronning chiqarib 
yuborilishi natijasida xlorofill molekulasi  musbat zaryadlanib  qoladi.   Циклик фотосинтетик фосфорланишнинг схемаси   Siklsiz yorug’likda fosforlanish
•
Siklsiz yorug’likda fosforlanishda  AT F sintezi bilan bir qatorda  suv 
fotolizi  sodir bo’ladi. Natijada  molekulyar kislorod ajralib chiqadi  va 
NADF qaytariladi.  Ya ’ni fotosintezning yorug’lik bosqichidagi  
reaksiyalar tizimi to’la amalga oshadi.  Reaksiya tenglamasini 
quyidagicha ko’rsatish mumkin :
                                                                yorug’lik
  2NADF + 2ADF + 2 H
3 P O
4  + 2 H
2 O                    2NADF. H
2  +2AT F +O
2          
                                                               xloroplast
•
Bu reaksiyalarda ishtirok etadigan elektronlarning ko’chirilish yo’li siklik 
fotosintetik fosforlanish jarayoniga  nisbatan ancha murakkab .  Siklsiz 
yorug’likda fosforlanishda ikkita tizim ishtirok etadi.  Birinchi 
fotosintetik tizim 680-700 nm  uzunlikdagi nurlarni yutuvchi xlorofill " a " 
dan iborat. U yorug’lik spektrining energiyasi kamroq qizil nurlarini yutish 
xususiyatiga ega.  Ikkinchi fotosintetik tizim 650-670 nm  uzunlikdagi 
nurlarni yutuvchi xlorofill "a" ,xlorofill "b" va karotinoidlardan iborat. U 
yorug’lik spektrining energiyasi ko’p bo’lgan nurlarini yutadi   Циклсиз фотосинтетик фосфорланишнинг схемаси Takrorlash uchun savollar
1. Qaysi darajada xlorofill  "a"yutgan  energiyani  fotosintezda ishlata boshlaydi?
2. Fotosintez jarayonida ajralib chiqadigan kislorod  manbasi  suv ekanligini kimlar 
aniqladi?
3. Fotosintez jarayonida ajralib chiqadigan  kislorod  manbasi  suv ekanligi qachon 
aniqlandi?
4.       Fotosintezda qizil nurlar samardorligini kashf etgan olim?
5. Fotosintez uchun yorug’lik spektridagi har xil nurlarning ahamiyati?
6. Fotosintezning yorug’lik bosqichining roli? 
7. Siklik va siklsiz yorug’likda fosforlanish, jarayonlarining asosiy mahsulotlari?
8. Fotosintezda aralash spekrlar samaradorligini kashf etgan olim?
9. Fotosintez jarayonida kislorodning  ajralib  chiqish  mexanizmida ishtirok etuvchi 
pigmentlar?
10. Xloroplastlardagi  AT Fning necha foizi nosiklik yorug’likda fosforlanishga to’g’ri 
keladi?
11. Etil efiridagi xlorofil "a" yorug’lik spektrining qizil  qismidan qaysi nurlarni 
yutadi?

FOTOSINTEZ REAKS IY ALARI. FOTOSINTEZNING YO R UG’LIK BOSQICHI . REJA: 1. Fotosintezning yorug’likda boradigan reak s i yalari. 2.Yo rug’likning spektral tarkibi, eyergiyasi va fotosintezda foydalaniladigan qismi. 3. Pigmentlarning yorug’lik enr e giyasini yutish qobiliyati. 4. Xlorofill molekulasi yutgan kvantlardagi elektronlarning harakat darajalari. 5. Yo rug’lik nurlarining foydali koeffisiyentlari. 6. Suv fotolizi va kislorodning ajralib chiqishi. 7. Yo rug’likda fosforlanish jarayonlari va ularning mahsulotlari.

FOTOSINTEZ REAKSIY A LARI • Yashil o’simliklarda yorug’lik energiyasi ishtirokida organik moddalar hosil bo’lishi va molekulyar kislorod ajralib chiqishini ifodalovchi sxematik tenglamani ko’rsatgan edik. • yorug’lik • 6CO 2 + 12H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O + 6O 2 • xlorofill • Bu tenglama oddiy kimyoviy reaksiya tenglamasi bo’lmay, balki minglab reaksiyalar yig’indisini ifodalovchi xarakterga ega. Barcha reaksiyalar yig’indisi asosan ikkita bosqichni o’z ichiga oladi : 1) yorug’likda boradigan reaksiyalar, • 2) yorug’lik shart bo’lmagan - ya’ni qorong’ulikda boradigan reaksiyalar.

YORUG’LIKDA BORADIGAN REAKSIYALAR • Fotosintezning birinchi bosqichidagi reaksiyalar faqat yorug’lik ishtirokida boradi. • Bu jarayon xlorofill "a" - ning boshqa yordamchi pigmentlar ishtirokida (xlorofill "b", karotinoidlar, fikobilinlar) yorug’lik yutishi va o’zlashtirishdan boshlanadi. • Natijada suv yorug’lik energiyasi ta’sirida parchalanib, molekulyar kislorod ajralib chiqadi, NADF. H 2 (digidronikotinamid - adenin - dinukleotid fosfat) va AT F (adenozintrifosfat) hosil bo’ladi.

YORUG’LIK ENERGIYASI. • Yorug’lik energiyasi elektromagnit tebranish xarakteriga ega. U faqat kvantlar yoki fotonlar holida ajraladi va tarqaladi. Har bir kvant yorug’lik ma’lum darajada energiya manbasiga ega.. • Quyosh yorug’ligining ko’zga ko’rinadigan va fotosintetik aktiv qismidagi (400-750 nm) nurlarda har bir kvantning energiyasi turlicha bo’ladi. • Masalan, to’lqin uzunligi 400 nm ga teng bo’lgan spektrning bir kvantining energiyasi 299,36 kDJ ga teng • shu asosda 500 nm -239,48 kDJ , • 600 nm - 199,71 kDJ , • 700 nm - 170,82 kDJ va hokazo. • Ya’ni to’lqin uzunligi qisqa bo’lgan yorug’likning energiyasi ko’proq va uzunlariniki aksincha oz. Shuning uchun ham qisqa ultrabinafsha nurlar (to’lqin uzunligi 300 nm dan qisqa) yerdagi tirik organizmlarga zararli ta’sir qilishi mumkin . Chunki ularning energiyasi ko’p. • To’lqin uzunligi 300-400 nm ga teng nurlar asosan o’sish va rivojlanishni boshqarishda ishtirok etadi. Bu nurlar ta’sirida hujayralarning bo’linib ko’payishi va o’simlikning rivojlanish jarayoni tezlashadi. • To’lqin uzunligi 400-700 nm gacha bo’lgan nurlar fotosintezda ishtirok etadilar , chunki bu spektrlarning energiya darajasi fotosintetik reaksiyalarni yuzaga keltiradi.

Хлорофиллнинг ёруғликда фаолланиш схемаси