logo
  1. Bosh sahifa
  2. Referatlar
  3. Umumiy
  4. Fotosintez va uning ahamiyati

Fotosintez va uning ahamiyati

Yuklangan vaqt:

17.12.2024

Ko'chirishlar soni:

0

Hajmi:

85.09765625 KB
Ko'chirib olish
Fotosintez va uning ahamiyati 1. Fotosintezning mohiyati va ahamiyati. 2. Bargning fotosintezlovchi organ sifatida tuzilishi . 3. Pigmentlarning funksional va ekologik ahamiyati. 4. Fotosintez bosqichlari. a. Fotosintezning C 3 -yo‘li. Kalvin sikli. b. Fotosintezning C 4 -yo‘li. Xetch-Slek sikli. c. Fotosintezning SAM-yo‘li. 1. Fotosintezning mohiyati va ahamiyati. Tabiatdagi barcha tirik organizmlarning hayotiy jarayonlari dinamik ravishda energiya bilan taminlanishga asoslangan. Bu energiyaning yagona manbasi quyosh energiyasi bo‘lib,organizmlar uni to‘g‘ridan-to‘g‘ri emas, balki erkin kimyoviy energiya holatidagina o‘zlashtirish qobiliyatiga egalar. Bu organik moddalar tarkibidagi kimyoviy bog‘lar energiyasidir. Uni faqat yashil o‘simliklar va qisman avtotrof mikroorganizmlargina hosil qilishi mumkin. Yashil o‘simliklar tanasida quyosh nuri tasirida anorganik moddalardan (CO 2 va H 2 O) organik moddalarning hosil bo‘lishiga fotosintez deyiladi. Fotosintez yer yuzida quyosh eneriyasini kimyoviy energiyaga aylantiruvchi yagona jarayondir. Hosil bo‘lgan organik moddalar jamiki organizmlar uchun energiya manbai, umuman hayot asosini tashkil etadi. Shu bilan birga fotosintez tabiatdagi kislorodning ham yagona manbaidir. Fotosintez jarayonini quyidagi sxematik tenglama bilan ifodalash mumkin: yorug‘lik 6CO 2 + 12H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O + 6O 2 xlorofill Yashil o‘simliklarning hayoti o‘zluksiz ravishda organik moddalar to‘plash va tabiatga molekulyar kislorod ajratish bilan xarakterlanadi. Shuning uchun ham tabiatdagi boshqa organizmlarning, jumladan hayvonlar va odamlarning hayoti o‘simliklarda bo‘ladigan fotosintezga bog‘liq. Chunki bu organizmlar organik moddalarni tayyor holda faqat o‘simliklar orqali oladilar. Fotosintezni o‘rganish tarixi . Fotosintezni o‘rganish boyicha birinchi tajribani ingliz kimyogari Dj. Pristli 1771 yilda o‘tkazdi. U sham yondirilishi yoki sichqonning nafas olishi natijasida havosi «buzilgan» shisha qalpoq ostiga yashil yalpiz shoxchasini qoygan va bir necha kundan keyin unda havo yaxshilanganini aniqlagan. ya’ni yalpiz saqlangan qalpoq ostida sham uzoq muddat uchmasdan yongan, sichqon esa yashagan. Fransuz agroximigi J.B.Bussengo 1840 yilda fotosintez sohasida qilingan ishlar natijalarini har tomonlama tekshirib ko‘rdi va Sossyurning xulosalarini tasdiqladi, ilk bor fotosintezning sxematik tenglamasini tuzdi: yorug‘lik 6CO 2 + 6H 2 O 6C 6 H 12 O 6 +6O 2 xlorofill Yorug‘likning fotosintez jarayonidagi rolini aniqlash masalasi bilan shuningdek amerikalik fizik Dj.U. Dreper, keyinchalik Y.Saks va V.Pfefferlar shugullandilar. Ular fotosintez jarayoni yorug‘lik spektrining sariq nurlarida eng yaxshi sodir bo‘ladi degan xulosaga keldilar. Lekin 1875 yilda yirik fiziolog olim K.A. Timiryazev bu xulosa xato ekanligini aniqladi. Tajribalar asosida u eng kuchli fotosintez jarayoni xlorofill molekulasi yutadigan qizil nurlarda sodir bo‘lishini ko‘rsatdi. Timiryazevning bu sohada bajargan ishlari «O‘simliklarning yorug‘likni o‘zlashtirishi» (1875) mavzusida yozgan doktorlik dissertasiyasida va «Quyosh, hayot va xlorofill» (1920) degan kitobida jamlangan. Shunday qilib, XVIII va XIX asrlarda yashil o‘simliklarda sodir bo‘ladigan fotosintez jarayoni va uning asosiy tomonlari aniqlandi: karbonat angidridning yutilishi, molekulyar kislorodning ajralishi, yorug‘likning zarurligi, xlorofillning ishtiroki va organik moddalarning hosil bo‘lishi. Bargning fotosintezlovchi organ sifatida tuzilishi . Yashil o‘simliklarning bargi eng muhim organlardan biri bo‘lib, unda fotosintez jarayoni sodir bo‘ladi. Shuning uchun ham barg asosiy fotosintetik organ deb ataladi. Uning hujayraviy tuzilishi transpirasiya, nafas olish va asosan fotosintezga moslashib tuzilgan. Barg plastinkasining ustki va ostki tomoni po‘st bilan qoplangan. Qoplovchi to‘qima epidermis, bir qator zich joylashgan hujayralardan iborat. Bu hujayralar yupqa po‘stli, rangsiz va tiniq bo‘lib, yorug‘likni yaxshi o‘tkazadi. Po‘st hujayralari orasida joylashgan maxsus juft hujayralar og‘izchalar vazifasini bajaradi. Ularning turgor holati o‘zgarib turishi mumkin (shunga qarab ular o‘rtasidagi teshikcha ochiladi yoki yopiladi). Og‘izchalar ko‘pchilik o‘simliklarda bargning pastki tomonida, ayrimlarida esa ustki tomonida ham bo‘lishi mumkin. Fotosintez jarayonida ana shu og‘izchalar orqali karbonat angidrid yutilib, molekulyar kislorod ajralib chiqadi. Ustki va pastki po‘stlar orasida barg etini (mezofil) hosil qiluvchi hujayralar joylashgan. Aksariyat yer ustida o‘suvchi o‘simlik barglarida u ikki qavatdan iborat. Ustki po‘st ostida joylashgan qavat tayoqchalarga o‘xshash, cho‘zinchoq bir-biriga zich joylashgan hujayralardan tashkil topgan. Bu hujayralarda xloroplastlar soni ko‘p. Ular organik moddalarni sintez qiluvchi asosiy qavat hisoblanadi. Uning ostidagi hujayralar ko‘pincha dumaloq shaklda bo‘lib, bir-biri bilan bo‘shliqlar hosil qilib joylashadi. Bushliklar og‘izchalar bilan tutashgan. Bu esa gazlarning almashinuvi uchun qulay sharoit yaratadi. Undan tashqari bu hujayralarda ham xloroplastlar bor, ya’ni ular fotosintez jarayonida qatnashadilar. Barglarda fotosintez to‘xtovsiz davom etishi uchun ular suv bilan taminlangan bo‘lishlari kerak. Bunda og‘izchalarning ochiqligi katta ahamiyatga ega. 2. Xloroplastlarning tuzilishi. Fotosintez jarayoni asosan barglarda va qisman yosh novdalarda sodir bo‘lishining sababi, ularda xloroplastlarning borligidir. o‘simliklarning fotosintez tizimi xloroplastlarda mujassamlashgan. Xloroplastlar barcha tirik organizmalar uchun kimyoviy energiya manbai – organik moddalarni tayyorlaydi. Bargning har bir hujayrasida o‘rtacha 50 tagacha va ayrimlarida undan ko‘proq ham xloroplastlar bor. Xlorofill pigmenti xloroplastlarda joylashganligi uchun ular yashil rangda bo‘ladi. Xloroplastlarda fotosintez jarayonining hamma reaksiyalari roy beradi: Yorug‘lik energiyasining yutilishi, suvning fotolizi (parchalanishi) va kislorodning ajralib chiqishi, yorug‘likda fosforlanish, karbonat angidridning yutilishi va organik moddalarning hosil bo‘lishi. Shunga asosan ularning kimyoviy tarkibi va strukturaviy tuzilishi ham murakkab xarakterga ega. Xloroplastlar tarkibida suv ko‘p, o‘rtacha 75 % ni tashkil etadi. Qolganlari quruq moddadan iborat. Umumiy quruq moddalar hisobida oqsillar 35-55 %, lipidlar 20-30%, qolganini mineral moddalar va nuklein kislotalari tashkil etadi. Xloroplastlarda juda ko‘p fermentlar va fotosintezda ishtirok etadigan hamma pigmentlar joylashgan. Turli xil o‘simliklar xloroplastlar soni, shakli, hajmi bilan bir-biridan farq qiladi. Yashil o‘simliklarning barglarida xloroplastlar uch xil yo‘l bilan hosil bo‘lishi mumkin: 1) oddiy bo‘linish yo‘li bilan; 2) ayrim hujayralarning normal holatlarining buzilishi oqibatida kurtaklanish yo‘li bilan; 3) hujayra yadrosi orqali ko‘payishi. Bu yo‘l asosiy deb qabul qilingan. Dastlab hujayra yadrosining membranasida juda kichik burtmacha yuzaga keladi. U asta-sekin yiriklashib, yadro membranasidan ajraladi, hujayra sitoplazmasiga o‘tadi va shu yerda to‘la shakllanadi. Xloroplastlarning to‘la shakllanishi uchun yorug‘likning bo‘lishi shart. Qorong‘iliqda xloroplastlarning stromasi va uning hajmi hosil bo‘ladi. Lekin ichki tuzilishi – lamellalar, plastinkalar, granalar, tilakoidlar va xlorofill pigmentlari faqat yorug‘likda hosil bo‘ladi. 3. Pigmentlarning funksional va ekologik ahamiyati . Xloroplast pigmentlari . Xloroplast tarkibida uchraydigan pigmentlar fotosintez jarayonida asosiy rol oynaydi. o‘simlik pigmentlarini o‘rganishda M.S.Svetning 1901 – 1913 kashf etgan adsorbsion xromotografik usuli juda katta ahamiyatga ega. M.S.Svet shu usuldan foydalanib, 1910 yilda xlorofill «a» va «b» hamda sariq pigmentlarning gruppalari mavjud ekanligini aniqladi. Xloroplastlar tarkibida uchraydigan pigmentlar asosan uchta sinfga bo‘linadi: 1) xlorofill, 2) karotinoidlar, 3) fikobilinlar. Xlorofillar. Birinchi marta 1817 yilda fransuz kimyogarlari P.J.Pelte va J.Kavantular o‘simlik bargidan yashil pigmentni ajratib oladilar va uni xlorofill deb ataydilar. Bu grekcha «xlloros» yashil va «fillon» barg so‘zlaridan olingan. 1906-1914 yillarda nemis kimyogari R.Vilshtetter xlorofillning kimyoviy tarkibini har tomonlama o‘rganish natijasida uning elementar tarkibini aniqladi: xlorofill «a» - C 55 H 72 O 5 N 4 Mg xlorofill «b» - C 55 H 70 O 6 N 4 Mg. Nemis bioximigi G.Fisher esa 1930 – 1940 yillarda xlorofillning strukturaviy formulasini aniqladi. Xlorofillar asosan to‘rtta pirrol halqasini birlashtirgan porfirin birikmalar bo‘lib, ular tarkibida magniy va fitol qismi bor. Fitol asosan to‘rtta tuyinmagan izopren uglevodorod molekulasidan tuzilgan. Umuman xlorofill, xlorofillin dikarbon kislotasi bilan metil va fitol spirtlarining birikmasidan hosil bo‘ladi va murakkab efirlar gruppasiga kiradi. Shuning uchun ham natriy ishqori ta’sir etsa, u xlorofillin kislotasining natriy tuzi, metil va fitol spirtlariga parchalanadi. COOC COOH C 32 H 30 ON 4 Mg + 2NaOH C 32 H 30 ON 4 Mg +CH 3 OH + C 20 H 39 OH COOC 20 H 39 COONa Xlorofillin kislotasining natriyli tuzi . Xlorofill «b» ning xlorofill «a» dan farqi shundaki, uning strukturasidagi bitta metil gruppasi aldegid gruppaga almashtirilgan. Xlorofill «a» ning erish harorati 117-120 o C ga teng. Spirtda, benzolda, xloroform, aseton va etil efirida yaxshi eriydi. Suvda erimaydi. Xlorofill «a» barcha fotosintetik organizmlar uchun umumiy yagona pigmentdir. Chunki bu pigment orqali yutilgan yorug‘lik energiyasi to‘g‘ridan – to‘g‘ri fotosintetik reaksiyalarda ishlatilishi mumkin. Xlorofillning muhim xususiyatlaridan biri uning optik xususiyati- fluoressensiyasidir . Ya’ni xlorofill eritmalardan o‘zi yutgan nurlarni qaytaradi. Aks etgan yorug‘likda xlorofill qizil rangda ko‘rinadi. Uning fluoressensiya kobiliyati fotoximik faolligidan dalolat beradi. O‘simliklarning bargida xlorofill maxsus sharoitlar mavjudligida hosil bo‘ladi. Rivojlangan plastidalar stromasi, yorug‘lik, magniy, temir va boshqalar yetarli bo‘lishi kerak chunki pigmentlar faqat plastidalarning lamella va granalaridagina vujudga keladi. Magniy to‘g‘ridan-to‘g‘ri xlorofill molekulasining tarkibiga, temir esa xlorofillning hosil bo‘lishida ishtirok etuvchi fermentlar (xlorofillaza va boshqalar) tarkibiga kiradi. Xlorofill faqat yorug‘likda usgan o‘simliklarda hosil bo‘ladi. Qorong‘i joyda o‘simliklarda u hosil bo‘lmaydi. Shuning uchun ham bunday o‘simliklar rangsiz yoki sariq (karotinoidlar bo‘lgani uchun) rangda bo‘ladi. Ular etiollangan o‘simliklar deyilib, qorong‘idan yorug‘likka chiqarilsa tezda yashil rangga kira boshlaydi, Chunki xlorofillning sintezi boshlanadi. Umuman xlorofillning sintezi ham, buzilishi ham tirik hujayralardagi murakkab modda almashinuvi jarayonining yo‘nalishi asosida sodir bo‘ladi. o‘simliklarda xlorofillning miqdori ularning quruq og‘irligiga nisbatan 0,6-1,2 % ni tashkil qiladi. Karotinoidlar. Yashil o‘simliklarda xlorofill bilan birgalikda uchraydigan sariq, to‘q sariq va qizil rangdagi pigmentlar gruppasiga karotinoidlar deyiladi. Bu pigmentlar hamma o‘simliklarning xloroplastlarida mavjud. Hatto o‘simliklarning yashil bo‘lmagan qismlaridagi xloroplastlarning ham tarkibiga kiradi. Masalan, xloroplastlar sabzi hujayralari tarkibida juda ko‘p miqdorda bo‘ladi va ular ham murakkab strukturaga ega. Karotinoidlar xloroplastlarda xlorofill bilan birgalikda uchragani uchun ham sezilmaydi. Chunki xlorofillning miqdori ularga nisbatan o‘rtacha uch marta ko‘p. Lekin kuzda xlorofillarning parchalanishi sababli, karotinoidlar ko‘rina boshlaydi. Yaxshi o‘rganilgan o‘simlik karotinoidlari ikkita gruppaga bo‘linadi: 1) karotinlar 2) ksantofillar. Karotinla r (C 40 H 56 ) turli xil bo‘lib, ulardan a, v-karotinlar xloroplastlarda xlorofil bilan birgalikda uchraydi. Liqopin (C 40 H 56 ) mevalarda uchraydi. Bu pigmentlarning tarkibida kislorod yo‘q va ranglari asosan to‘q sariq yoki qizil bo‘ladi. Karotinning struktura formulasiga kelsak, u 8 molekula izopren koldigidan iborat. Uning ikkala tomonida to‘rtta izopren gruppasi halqa shaklida tutashib ion shaklini hosil qiladi. Ulardan yaxshi o‘rganilib fotosintez uchun muhim ahamiyatga ega bo‘lganlari a-va v-karotinlardir. Ularning umumiy formulalari bir- biriga uxshash (C 40 H 56 ) faqat strukturaviy tuzilishida bir oz farq bor. Ksantofillar tarkibida kislorod bor va ular asosan sariq rangda ko‘rinadi. Asosiy vaqillari lyutein (C 40 H 56 O 2 ), violaksantin (C 40 H 56 O 4 ) va boshqalar. Karotinoidlar xlorofill, benzol, aseton kabi eritmalarda yaxshi eriydi. yuqori harorat, yorug‘lik kislotalar ta’sirida yengil parchalanadi. Karotinoidlar bir qancha fiziologik vazifalarni bajaradilar: 1) fotosintez uchun zarur bo‘lgan yorug‘lik nurlarini yutadilar, 2) xlorofill molekulasini kuchli yrug‘lik ta’siridan muxofaza qiladilar, 3) fotosintez jarayonida molekulyar kislorodning ajralib chiqishida ishtirok etadilar. Karotinoidlar to‘lqin uzunligi qisqa bo‘lgan (480-530 nm) ko‘k-binafsha va ko‘k nurlarni qabul qilib, xlorofill "a" ga yetkazib beradi, hamda fotosintez jarayonida ishtirok etadi. O‘simliklar bargida quruq og‘irligiga nisbatan 20 mg gacha, ayrim o‘simlik turlari va organlarida, ayniqsa ayrim mevalar tarkibida ko‘proq bo‘lishi mumkin. Fikobilinlar. Suv ostida yashovchi o‘simliklarda xlorofill "a" va karotinoidlardan tashqari maxsus pigmentlar ham borki ularga fikobilinlar kiradi. Yaxshi o‘rganilganlari fikoeritrin va fikosianindir. Fikoeritrin (C 34 H 47 N 4 O 8 )-qizil suv o‘tlarning pigmentidir. Qizil ranga ega. Fikosianin (C 34 H 42 N 4 O 9 ) ko‘k yashil suv o‘tlarining pigmenti bo‘lib, ko‘k rangga ega. Fikobilinlar – bu murakkab oqsillardir. Ularning tarkibiga ochiq zanjir holida birlashgan to‘rtta pirrol halqasi kiradi. Bu halqalar qo‘sh bog‘lar orqali to‘tashgan. Ularning molekulasida metall atomi yo‘q. Bu molekulalar oqsillar bilan mustaxkam birikma hosil qiladiki, ularni faqat qaynatib yoki kuchli kislota ta’sirida parchalash mumkin. Fikobilinlar yorug‘lik spektridan ma’lum to‘lqin uzunligiga ega nurlarni yutadi va xlorofill "a" ga yetkazib beradi. Fikoeritrinlar asosan to‘lqin uzunligi 498 nm dan 508 nm gacha, fikosianinlar -585 nm dan 630 nm gacha bo‘lgan nurlarni yutadilar. Umuman, fikobilinlar tomonidan yutilgan yorug‘lik energiyasidan 90 % ga yaqini xlorofill "a" ga yetkazib beriladi. 4. Fotosintez bosqichlari. 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‘ilikda 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‘zlashtirishidan boshlanadi. Natijada suv yorug‘lik energiyasi ta’sirida parchalanib, molekulyar kislorod ajralib chiqadi, NADF. N 2 (digidronikotinamid – adenin – dinukleotid fosfat) va ATF (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. Bu energiya miqdori asosan yorug‘likning to‘lqin uzunligiga bog‘liq bo‘lib, quyidagi formula bilan aniqlanadi: E=hs Bu yerda E – kvant energiyasi, joul (kj) hisobida, h – yorug‘lik konstantasi, doimiy son 6,26196*10 –34 j/s, - to‘lqin uzunligi, S – yorug‘lik tezligi 3*10 10 sm/s. 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 kj ga teng, shu asosda 500 nm – 239,48 kj, 600 nm – 199,71 kj, 700 nm – 170,82 kj va hokazo. Har bir pigment, jumladan xlorofill molekulasi bir kvant yorug‘lik energiyasini yutish qobiliyatiga ega. Pigmentlarning bir molekulasi birdaniga ikki kvant monoxromatik yorug‘likni yutolmaydi. Kvant yorug‘lik pigment molekulasining birorta elektroni tomonidan yutiladi va bu elektron ko‘zgalgan holatga o‘tadi. Natijada pigment molekulasi ham ko‘zgalgan holatda bo‘ladi. Xlorofill molekulasi qizil nurlardan bir kvant yutganda elektron asosiy daraja (S 0 ) birinchi singlet (S 1 ) darajaga o‘tadi (S 0 →S 1 ), ularning bu holati juda qisqa davom etib (10 -8 –10 -9 sekundga teng), yuqori reaksion qobiliyatga ega. Shu qisqa muddat mobaynida elektron energiyasini sarflab, dastlabki tinch holatiga qaytadi (S 1 →S 0 ) va boshqa kvant yorug‘likni qabul qilishi mumkin. To‘lqin uzunligi qisqa bo‘lgan ko‘k–binafsha nurlardan bir kvant yutilganda esa elektron asosiy darajadan yanada yuqoriroq singlet (S 2 ) darajaga (S 0 →S 2 ) o‘tadi. Elektronlar ikkinchi singlet darajadan tezlik bilan (10 -12 –10 –13 sek) birinchi singlet darajaga tushadi va bu jarayonda energiyaning bir qismi issiqlik energiyasiga aylanib sarflanadi. Olimlarning izlanishlari natijasida yorug‘lik energiyasining fotosintetik reaksiyalardagi samaradorlik darajasi aniqlandi. Energiyaning samaradorligi, yutilgan kvant yorug‘lik nuri hisobiga fotosintez jarayonida ajralib chiqqan O 2 yoki o‘zlashtirilgan CO 2 ning miqdori bilan belgilanadi. Shuni hisobga olish zarurki, yutilgan hamma nurlar (ayniqsa qizil ) foydali bo‘lsa ham ular energiyasining ancha qismi xlorofill molekulasida elektronlar kuchishi jarayonida yo‘qotiladi. Natijada bu energiya foydali koeffisiyentining ( fk ) kamayishiga sababchi bo‘ladi. Bir molekula CO 2 ning to‘la o‘zlashtirilishi uchun 502 kj energiya sarflanadi. Demak bu reaksiyaning amalga oshishi uchun to‘lqin uzunligi 700 CO 2 + H 2 O [CH 2 O] + O 2 nm ga teng bo‘lgan qizil nurlarning uch kvanti yetarli bo‘ladi. Chunki bu nurlarning har bir kvanti 171 kj energiyaga ega. Amalda esa bir molekula SO 2 ning to‘la o‘zlashtirilishi va O 2 ning ajralib chiqishi uchun 8 kvant talab etiladi. Ya’ni fotosintez jarayonida foydalaniladigan qizil nurlarning foydali koeffisiyenti 40 % ga yaqin bo‘ladi. Ko‘k-binafsha nurlarning foydali koeffisiyenti yanada pastrok (21 %). o‘simliklarga yorug‘likning to‘lqin uzunligi 400 nm ga teng ko‘k spektri ta’sir ettirilsa, foydali koeffisiyent 20,9 % ga teng bo‘ladi (Chunki har bir kvantning energiyasi 229 kj): 502 x 100 FK = = 20,9 % 2229 x 8 Bu tajribalar yorug‘lik energiyasidan fotosintezda samarali foydalanish qonuniyatlarini tushuntirib berdi. Ya’ni fotosintez jarayonining samaradorligi uchun faqat xlorofill «a» qabul qilgan energiya yetarli bo‘lmay, qolgan pigmentlar, xlorofill «b» va karotinoidlarning ham faol ishtiroki katta ahamiyatga ega. R.Emerson (1957) xloroplastlarda ikkita fotosistema mavjudligini taxmin qilgan edi. Bu taxmin keyinchalik tasdiqlandi. Differensial sentrifugalash va boshqa usullar yordamida fotosistema – I va fotosistema II ni hosil qiluvchi oqsillar komplekslari ajratib olindi va o‘rganildi. Fotosistemalar faoliyati natijasida kvantlarning yutilishi, elektronlar transporti va ATF larning hosil bo‘lish jarayoni sodir bo‘ladi. Suvning fotolizi . Fotosintezning 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 CO 2 siz sharoitda ham kislorod ajralib chiqishi kuzatiladi (A – vodorod): yorug‘lik 2H 2 O +2A 2A H 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.YE.Teys izotoplar usulidan foydalanish yo‘li bilan tasdiqladilar. Havodagi umumiy kislorodning: O 16 – 99,7587% ni, O 17 – 0,0374 % ni 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. Natijada kislorod ajralib chiqadi. Hosil bo‘lgan vodorod protoni va elektroni akseptorlar yordamida CO 2 ni o‘zlashtirish manbai bo‘lib hisoblanadi. Bu jarayonda to‘rt molekula suvning ishtirok etishi Ko‘tyurin sxemasida yanada yaqqol tasvirlangan. Suvning fotoliz jarayoni ikkinchi fotosistemadagi reaksiya markazida kechadi va bunga xlorofill molekulalari yutgan to‘rt kvant energiya sarflanadi: 4H 2 O 4O H + 4HJ + +4ye - 4OH 2H 2 O + O 2 4H 2 O O 2 +4H + + 4ye - +2H 2 O Vodorodning akseptori NADF bo‘lib, uning qaytarilishi xloroplastlardagi maxsus fermentlar ishtirokida amalga oshadi: yorug‘lik NADF +H 2 O NADF. H 2 + O 2 1 xloroplast 2 Fotosintetik fosforlanish . Yashil 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 pADF +pH 3 PO 4 pATF xloroplast Bu jarayon mitoxondriyalarda kechadigan oksidativ fosforlanishdan farq qiladi. Yorug‘likda bo‘ladigan fosforlanishni 1954 yilda D.I.Arnon va uning shog‘irdlari kashf etdilar. Yashil 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 o‘zilishi 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 2ATF xloroplast Quyoshning yorug‘lik energiyasini yutgan xlorofill ko‘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. Qisqa muddat ichida (10 -8 – 10 -9 sek) elektron ma’lum elektron o‘tkazuvchi (ferredoksin va sitoxrom oqsillari) tizim orqali kuchirilib, musbat zaryadli dastlabki xlorofill molekulasiga qaytadi. Bu yerda xlorofill akseptorlik vazifasini bajarib, yana tinch holatga o‘tadi. Xloroplastlarda bu jarayon siklik ravishda takrorlanib turadi. Elektron harakati mobaynida energiyasi ATF sintezlanishiga sarflanadi. Natijada birinchi fotosintetik tizimdagi har bir xlorofill molekulasi yutgan bir kvant energiya hisobiga ikki molekula ATF sintezlanadi. Siklsiz yorug‘likda fosforlanishda ATF 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 +2H 3 PO 4 +2H 2 O 2NADFH 2 +2ATF+O 2 xloroplast Bunda ikki fotoximiyaviy tizimning o‘zaro ta’siri natijasida molekulyar kislorod ajralib chiqadi va ATF, NADF.N 2 hosil bo‘ladi. Yorug‘lik energiyasi ta’siridan ikkinchi fotosintetik tizimda ham reaksiya boshlanadi va suvning fotolizi roy beradi. Bu yerda ko‘zgalgan xlorofilldan ajralib chiqqan elektron yana shu xlorofill molekulasiga qaytmaydi. Musbat zaryadlangan xlorofill molekulasi o‘zining avvalgi tinch holatiga qaytish uchun elektronni suvning fotolizi natijasida hosil bo‘lgan gidroksil gruppadan oladi. 5. Fotosintezning ikkinchi bosqichi – qorong‘iliq bosqichi deyiladi. Chunki bu bosqichda boradigan reaksiyalar yorug‘lik talab qilmaydi va CO 2 ning o‘zlashtirilishi bilan xarakterlanadi. Yorug‘lik bosqichining asosiy mahsuloti bo‘lgan ATF va NADF. N 2 lar karbonat angidridning o‘zlashtirilib uglevodlar hosil bo‘lishida ishtirok etadi: 6. 7. O 2 FGK 8. 9. 10. Yorug‘lik ATF 11. NADF. H 2 12. 2H 2 O CO 2Yorug’lik bosqichi Qorong’ulik bosqichi Karbonat angidridning o‘zlashtirilishi ham oddiy jarayon emas. U juda ko‘p bioximik reaksiyalarni o‘z ichiga oladi. Bu reaksiyalarning xarakterlari to‘g‘risida batafsil ma’lumotlar biokimyoning yangi usullarini qo‘llash natijasidagina olindi. Hozirgi paytda CO 2 ni o‘zlashtirishning bir necha yo‘li aniqlangan: 1. С 3 - yo‘li (Kalvin sikli), 2. С 4 - yo‘li ( Xetch va Slek sikli ) va boshqalar . 3. Fotosintezning C 3 -yo‘li. Kalvin sikli. Fotosintez jarayonida CO 2 ning o‘zlashtirish yo‘lini 1946-1956 yillarda Kaliforniya dorilfununida, Amerikalik bioximik M.Kalvin va uning xodimlari aniqladilar. Shuning uchun ham u Kalvin sikli deb ataladi. Keyingi yillardagi izlanishlarning natijalari ko‘rsatishicha, bu sikl hamma o‘simliklarda sodir bo‘ladi. Birinchi asosiy vazifa CO 2 o‘zlashtirilishi oqibatida vujudga keladigan dastlabki organik moddani aniqlash edi . Aytish lozimki , mazkur jarayonda hosil bo‘ladigan uglevodlarni aniqlash juda qiyin , chunki miqdor jihatidan kam bo‘lgan , turli – tuman oraliq moddalar hosil bo‘ladi . Bu vazifani xal qilish uchun M . Kalvin uglerodning radioaktiv atomlaridan ( nishonlangan 14 С ) foydalanadi . Radioaktiv 14 С ning yemirilish davri 5220 yilga teng bo‘lib , tajriba o‘tkazish uchun juda qulay hisoblanadi . Bir hujayrali suv o‘ti xlorella nishonlangan 14 CO 2 bo‘lgan sharoitda har xil muddatlarda saqlanadi va fiksasiyalanadi . Fiksasiyalangan suv o‘tlarida hosil bo‘lgan organik moddalar xromotografiya usuli bilan bir - biridan ajratiladi va radiofotografiya usulini qo‘llash bilan har bir organik modda tarkibidagi 14 С miqdori aniqlandi . Natijada 5 sekundda 14 С ning 87% fosfogliserat kislotasida , qolganlari esa boshqa moddalar tarkibida topildi . Bir minutdan keyin esa nishonlangan 14 С bir qancha organik modda va aminokislotalar tarkibida qayd etildi . Shunday qilib , karbonat angidridning o‘zlashtirilishi natijasida hosil bo‘ladigan dastlabki modda fosfogliserat kislota ekanligi ma ’ lum bo‘ldi : CH 2 O P CHOH COCH M . Kalvin nishonlangan R 32 va С S 14 dan foydalanish natijasida fosfogliserat kislotasining hosil bo‘lish yo‘lini ham aniqladi . Uning nazariyasi boyicha CO 2 ning dastlabki o‘zlashtirilishi uchun akseptorlik vazifasini ribuloza 1,5 difosfat bajaradi : CH 2 O P | C = O | CHOH | CHOH | CH 2 O P Ribuloza-1,5 – difosfat karbonat angidridni biriktirish natijasida olti uglerodli beqaror oraliq modda hosil bo‘ladi va u darhol suv yordamida parchalanadi va 3 – fosfogliserat kislotasi hosil bo‘ladi: C 5 +CO 2 C 6 2C 3 Bu reaksiya ribulozadifosfatkarboksilaza fermentining ishtirokida sodir bo‘ladi. Dastlabki organik modda – 3 - fosfogliserat kislotasidan iborat bo‘lganligi uchun fotosintezning S 3 – yo‘li deyiladi. Xloroplastlarda hosil bo‘lgan 3- fosfogliserat kislotasidan xloroplastlarda yoki hujayra sitoplazmasida boshqa uglevodlar: oddiy, murakkab shakarlar va kraxmal sintezlanadi. Bu jarayonda (ya’ni Kalvin siklida) yorug‘lik bosqichida hosil bo‘lgan 12 NADF . H 2 va 18 ATF sarflanadi. M.Kalvin sikli boyicha fotosintez jarayoni sodir bo‘ladigan hamma o‘simliklar S 3 – o‘simliklar deyiladi. 4. Fotosintezning C 4 -yo‘li. Xetch-Slek sikli. Dastlab Qozon dorilfununining olimlari Y.S.Karpov (1960), I.A.Tarchevskiy (1963) ayrim o‘simliklarda birlamchi organik moddalar uch uglerodli bo‘lmay, balki to‘rt uglerodli ekanligini aniqladilar. Buni avstraliyalik olimlar M.D.Xetch va K.R.Slek (1966-1969) tajribalar asosida tasdikladilar. Shuning uchun ham fotosintezning bu yo‘li Xetch va Slek sikli deyiladi. Fotosintezning S 4 – yo‘li asosan bir pallali o‘simliklarda (makkajo‘xori, oq jo‘xori, shakarqamish, tariq va boshqalar) sodir bo‘ladi. Bu o‘simliklarda fotosintezning dastlabki mahsuloti sifatida oksaloasetat va malat hosil bo‘ladi. Chunki nishonlangan S 14 dastlab bu kislotalarning to‘rtinchi uglerodida to‘planadi va faqat keyinchalik fosfogliserin kislotasining birinchi uglerodida paydo bo‘ladi. M.D.Xetch, K.R.Slek va boshqa olimlarning ko‘rsatishicha bu siklda CO 2 ning akseptorlik vazifasini fosfoyenolpiruvat kislotasi bajaradi: CH 2 | CO P | COOH Ko‘pchilik bir pallali va ayrim ikki pallali o‘simliklar bargidagi nay va tola boylamlari atrofida bir qator xloroplastlarga ega hujayralar bo‘lib (ular obkladka hujayralari deb yuritiladi), ularda fotosintez S 3 – yo‘li bilan (Kalvin sikli) sodir bo‘ladi. Bargning mezofill qatlamini hosil qilgan hujayralarida esa fotosintez S 4 – yo‘li (Xetch va Slek sikli) sodir bo‘ladi. Bu o‘simliklarning obkladka hujayralarida joylashgan xloroplastlar yirikroq bo‘ladi va ular lamellyar tuzilishga ega bo‘lib, granalari bo‘lmaydi. Mezofill hujayralardagi xloroplastlar asosan granulyar tuzilish xarakteriga ega. Makkajo‘xori bargidagi umumiy xloroplastlarning 80% mezofill hujayralariga va qolgan 20 % obkladka hujayralari xloroplastlariga to‘g‘ri keladi. Mezofill hujayralaridagi xloroplastlarda Xetch va Slek sikli bilan hosil bo‘lgan dastlabki uglevodlar ( oksaloasetat va malat kislotalari) o‘tkazuvchi naylarga va obkladka hujayralariga o‘tkazaladi. Obkladka hujayralaridagi xloroplastlarga o‘tgan to‘rt uglerodli birikmalar yana Kalvin siklida ishtirok etadi va kraxmalga o‘zgaradi. Shuning uchun ham bu xloroplastlarda kraxmalning miqdori ko‘proq bo‘ladi. Obkladka hujayralaridagi xloroplastlarda malatning parchalanishi natijasida hosil bo‘lgan piruvat kislotasi yana mezofill xloroplastlariga o‘tkaziladi va fosfoyenolpiruvat ga aylanib yana CO 2 ning akseptori vazifasini bajaradi. Bunday tizim orqali fotosintez sodir bo‘ladigan o‘simliklarga S 4 o‘simliklar deyiladi. Bunday o‘simliklarda og‘izchalar yopiq bo‘lsa ham fotosintez jarayoni davom etadi. Chunki obkladka hujayralaridagi xloroplastlar avval hosil bo‘lgan malat (asparat) dan foydalanadi. Bundan tashqari yorug‘lik ta’sirida nafas olish jarayonida ajralib chiqqan CO 2 dan ham foydalanadi. Shuning uchun ham S 4 – o‘simliklari q urg‘oqchilikka, sho‘rlikka nisbatan chidamli bo‘ladilar. Bunday o‘simliklar odatda yorug‘likni sevuvchan bo‘ladilar va sutka davomida qancha uzaytirilgan kun bilan ta’sir ettirilsa, shuncha organik moddalar ham ko‘p hosil bo‘ladi. Fotosintezning SAM-yo‘li. Ontogenezning ko‘pchilik davri juda qurg‘oqchilik sharoitida o‘tadigan o‘simliklarda fotosintez S 4 - yo‘li bilan borib, ular asosan kechasi (og‘izchalar ochiq vaqtda) CO 2 ni yutib oladi va olma kislotasi (malat) ni to‘playdi. Chunki kunduz kunlari og‘izchalari to‘la yopiq bo‘ladi. Og‘izchalarning yopiq bo‘lishi ularni tanasidagi suvning transpirasiya uchun sarflanishidan saqlaydi. Kechasi og‘izchalar ochiq bo‘lganda qabul qilingan CO 2 va nafas olish jarayonida ham ajralib chiqqan CO 2 lar fermentlar (FEP – karboksilaza) yordamida fosfoyenolpiruvat bilan birlashib oksaloasetat (osk) hosil bo‘ladi. Oksaloasetat kislotasi esa NADF yordamida malatga aylanadi va hujayra vakuolalarida to‘planadi. Kunduzgi havo juda issiq va og‘izchalar yopiq paytida, malat sitoplazmaga o‘tadi va u yerda malatdyog‘idrogenaza fermenti yordamida CO 2 va piruvatga parchalanadi. Hosil bo‘lgan CO 2 xloroplastlarga o‘tadi va Kalvin sikli boyicha shakarlarning hosil bo‘lishida ishtirok etadi. Hosil bo‘lgan piruvat (FGK) kislotasi ham kraxmalning hosil bo‘lishi uchun sarflanadi. Fotosintezning bu yo‘li asosan kuchli qurg‘oqchilikka chidamli bo‘lgan sukkulentlar (Srassulaseae) oilasi (kaktuslar, agava, aloe va boshqalar) vaqillarida sodir bo‘ladi. Bu inglizcha Crassulaseae aeid metabolism tushunchasidan kelib chiqib – SAM – yo‘li deyiladi. Umuman fotosintezning bu yo‘lida kechasi qabul qilingan CO 2 kunduzi fotosintezda ishtirok etadi. Adabiyotlar: 1. Ivanov P I. Zufarova M E. Umumiy psixologiya. – T.: 2018. 2. Mirashirova.N A. Umumiy psixologiya. – T.: 2016. 3. Davletshin M.G., T о ‘ychiyeva SM. Umumiy psixologiya. - T.: TDPU, 2002.- 202 б . 4. Karimova V.M. Psixologiya. - T.: Sharq, 2000. 5. G’oziyev E. Umumiy psixologiya. -T.: Faylasuflar. 2010. 6. Салаева М.С., Ахмедова М. Психологик диагностика ва амалиёт. Ўқув қўлланма 5140900 – Касб таълими йўналишлари бакалаврлари учун. -Т.: Мухаррир, 2010. -118 б. 7. Салаева М.С., Ахмедова М. Психологик диагностика ва амалиёт. Ўқув қўлланма. 5811100 – Корхоналар сервизи (корхоналар турлари бўйича) таълими йўналишлари талабалари учун. –Т.: Фан ва технология. 2010, - 248 8. Салаева М.С., Халилова Ш.Т. Ўспиринларда креатив фикрлашни ривожлантиришнинг психологик жиҳатлари / “Психологияни ўқитишда замонавий инновацион ёндашув: психологлар фаолиятини ташкил этишда илғор технологиялар” номли Республика илмий-амалий анжумани мақолалар тўплами. Низомий номидаги ТДПУ “Психология” ўқув-илмий маркази. 2019 йил 24 декабрь. – Б.13-16. 9. Салаева М.С. О личностном характере проблемы профессионального сознания / «Узлуксиз таълим тизимида маънавий-касбий баркамол шахс тарбияси» Республика илмий-назарий конференция, ГулДУ. 2007 йил 16-17- ноябрь . – Б . 208-209. 10. Salayeva, M. S., & Abduhakimova, M. (2023). Psixodiagnostik tadqiqotlarni amalga oshirish jarayonidagi muammolar // Results of National Scientific Research International Journal, 2(1), 69–79. Retrieved from https://academicsresearch.com/index.php/rnsr/article/view/1470

Fotosintez va uning ahamiyati 1. Fotosintezning mohiyati va ahamiyati. 2. Bargning fotosintezlovchi organ sifatida tuzilishi . 3. Pigmentlarning funksional va ekologik ahamiyati. 4. Fotosintez bosqichlari. a. Fotosintezning C 3 -yo‘li. Kalvin sikli. b. Fotosintezning C 4 -yo‘li. Xetch-Slek sikli. c. Fotosintezning SAM-yo‘li. 1.

Fotosintezning mohiyati va ahamiyati. Tabiatdagi barcha tirik organizmlarning hayotiy jarayonlari dinamik ravishda energiya bilan taminlanishga asoslangan. Bu energiyaning yagona manbasi quyosh energiyasi bo‘lib,organizmlar uni to‘g‘ridan-to‘g‘ri emas, balki erkin kimyoviy energiya holatidagina o‘zlashtirish qobiliyatiga egalar. Bu organik moddalar tarkibidagi kimyoviy bog‘lar energiyasidir. Uni faqat yashil o‘simliklar va qisman avtotrof mikroorganizmlargina hosil qilishi mumkin. Yashil o‘simliklar tanasida quyosh nuri tasirida anorganik moddalardan (CO 2 va H 2 O) organik moddalarning hosil bo‘lishiga fotosintez deyiladi. Fotosintez yer yuzida quyosh eneriyasini kimyoviy energiyaga aylantiruvchi yagona jarayondir. Hosil bo‘lgan organik moddalar jamiki organizmlar uchun energiya manbai, umuman hayot asosini tashkil etadi. Shu bilan birga fotosintez tabiatdagi kislorodning ham yagona manbaidir. Fotosintez jarayonini quyidagi sxematik tenglama bilan ifodalash mumkin: yorug‘lik 6CO 2 + 12H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O + 6O 2 xlorofill Yashil o‘simliklarning hayoti o‘zluksiz ravishda organik moddalar to‘plash va tabiatga molekulyar kislorod ajratish bilan xarakterlanadi. Shuning uchun ham tabiatdagi boshqa organizmlarning, jumladan hayvonlar va odamlarning hayoti o‘simliklarda bo‘ladigan fotosintezga bog‘liq. Chunki bu organizmlar organik moddalarni tayyor holda faqat o‘simliklar orqali oladilar. Fotosintezni o‘rganish tarixi . Fotosintezni o‘rganish boyicha birinchi tajribani ingliz kimyogari Dj. Pristli 1771 yilda o‘tkazdi. U sham yondirilishi yoki sichqonning nafas olishi natijasida havosi «buzilgan» shisha qalpoq ostiga yashil yalpiz shoxchasini qoygan va bir necha kundan keyin unda havo yaxshilanganini aniqlagan. ya’ni yalpiz saqlangan qalpoq ostida sham uzoq muddat uchmasdan yongan, sichqon esa yashagan.

Fransuz agroximigi J.B.Bussengo 1840 yilda fotosintez sohasida qilingan ishlar natijalarini har tomonlama tekshirib ko‘rdi va Sossyurning xulosalarini tasdiqladi, ilk bor fotosintezning sxematik tenglamasini tuzdi: yorug‘lik 6CO 2 + 6H 2 O 6C 6 H 12 O 6 +6O 2 xlorofill Yorug‘likning fotosintez jarayonidagi rolini aniqlash masalasi bilan shuningdek amerikalik fizik Dj.U. Dreper, keyinchalik Y.Saks va V.Pfefferlar shugullandilar. Ular fotosintez jarayoni yorug‘lik spektrining sariq nurlarida eng yaxshi sodir bo‘ladi degan xulosaga keldilar. Lekin 1875 yilda yirik fiziolog olim K.A. Timiryazev bu xulosa xato ekanligini aniqladi. Tajribalar asosida u eng kuchli fotosintez jarayoni xlorofill molekulasi yutadigan qizil nurlarda sodir bo‘lishini ko‘rsatdi. Timiryazevning bu sohada bajargan ishlari «O‘simliklarning yorug‘likni o‘zlashtirishi» (1875) mavzusida yozgan doktorlik dissertasiyasida va «Quyosh, hayot va xlorofill» (1920) degan kitobida jamlangan. Shunday qilib, XVIII va XIX asrlarda yashil o‘simliklarda sodir bo‘ladigan fotosintez jarayoni va uning asosiy tomonlari aniqlandi: karbonat angidridning yutilishi, molekulyar kislorodning ajralishi, yorug‘likning zarurligi, xlorofillning ishtiroki va organik moddalarning hosil bo‘lishi. Bargning fotosintezlovchi organ sifatida tuzilishi . Yashil o‘simliklarning bargi eng muhim organlardan biri bo‘lib, unda fotosintez jarayoni sodir bo‘ladi. Shuning uchun ham barg asosiy fotosintetik organ deb ataladi. Uning hujayraviy tuzilishi transpirasiya, nafas olish va asosan fotosintezga moslashib tuzilgan. Barg plastinkasining ustki va ostki tomoni po‘st bilan qoplangan. Qoplovchi to‘qima epidermis, bir qator zich joylashgan hujayralardan iborat. Bu hujayralar yupqa po‘stli, rangsiz va tiniq bo‘lib, yorug‘likni yaxshi o‘tkazadi. Po‘st hujayralari orasida joylashgan maxsus juft hujayralar og‘izchalar vazifasini bajaradi. Ularning turgor holati o‘zgarib turishi mumkin (shunga qarab ular o‘rtasidagi teshikcha ochiladi yoki yopiladi). Og‘izchalar ko‘pchilik o‘simliklarda

bargning pastki tomonida, ayrimlarida esa ustki tomonida ham bo‘lishi mumkin. Fotosintez jarayonida ana shu og‘izchalar orqali karbonat angidrid yutilib, molekulyar kislorod ajralib chiqadi. Ustki va pastki po‘stlar orasida barg etini (mezofil) hosil qiluvchi hujayralar joylashgan. Aksariyat yer ustida o‘suvchi o‘simlik barglarida u ikki qavatdan iborat. Ustki po‘st ostida joylashgan qavat tayoqchalarga o‘xshash, cho‘zinchoq bir-biriga zich joylashgan hujayralardan tashkil topgan. Bu hujayralarda xloroplastlar soni ko‘p. Ular organik moddalarni sintez qiluvchi asosiy qavat hisoblanadi. Uning ostidagi hujayralar ko‘pincha dumaloq shaklda bo‘lib, bir-biri bilan bo‘shliqlar hosil qilib joylashadi. Bushliklar og‘izchalar bilan tutashgan. Bu esa gazlarning almashinuvi uchun qulay sharoit yaratadi. Undan tashqari bu hujayralarda ham xloroplastlar bor, ya’ni ular fotosintez jarayonida qatnashadilar. Barglarda fotosintez to‘xtovsiz davom etishi uchun ular suv bilan taminlangan bo‘lishlari kerak. Bunda og‘izchalarning ochiqligi katta ahamiyatga ega. 2. Xloroplastlarning tuzilishi. Fotosintez jarayoni asosan barglarda va qisman yosh novdalarda sodir bo‘lishining sababi, ularda xloroplastlarning borligidir. o‘simliklarning fotosintez tizimi xloroplastlarda mujassamlashgan. Xloroplastlar barcha tirik organizmalar uchun kimyoviy energiya manbai – organik moddalarni tayyorlaydi. Bargning har bir hujayrasida o‘rtacha 50 tagacha va ayrimlarida undan ko‘proq ham xloroplastlar bor. Xlorofill pigmenti xloroplastlarda joylashganligi uchun ular yashil rangda bo‘ladi. Xloroplastlarda fotosintez jarayonining hamma reaksiyalari roy beradi: Yorug‘lik energiyasining yutilishi, suvning fotolizi (parchalanishi) va kislorodning ajralib chiqishi, yorug‘likda fosforlanish, karbonat angidridning yutilishi va organik moddalarning hosil bo‘lishi. Shunga asosan ularning kimyoviy tarkibi va strukturaviy tuzilishi ham murakkab xarakterga ega. Xloroplastlar tarkibida suv ko‘p, o‘rtacha 75 % ni tashkil etadi. Qolganlari quruq moddadan iborat. Umumiy quruq moddalar hisobida oqsillar 35-55 %, lipidlar 20-30%, qolganini mineral moddalar va nuklein kislotalari tashkil etadi.

Xloroplastlarda juda ko‘p fermentlar va fotosintezda ishtirok etadigan hamma pigmentlar joylashgan. Turli xil o‘simliklar xloroplastlar soni, shakli, hajmi bilan bir-biridan farq qiladi. Yashil o‘simliklarning barglarida xloroplastlar uch xil yo‘l bilan hosil bo‘lishi mumkin: 1) oddiy bo‘linish yo‘li bilan; 2) ayrim hujayralarning normal holatlarining buzilishi oqibatida kurtaklanish yo‘li bilan; 3) hujayra yadrosi orqali ko‘payishi. Bu yo‘l asosiy deb qabul qilingan. Dastlab hujayra yadrosining membranasida juda kichik burtmacha yuzaga keladi. U asta-sekin yiriklashib, yadro membranasidan ajraladi, hujayra sitoplazmasiga o‘tadi va shu yerda to‘la shakllanadi. Xloroplastlarning to‘la shakllanishi uchun yorug‘likning bo‘lishi shart. Qorong‘iliqda xloroplastlarning stromasi va uning hajmi hosil bo‘ladi. Lekin ichki tuzilishi – lamellalar, plastinkalar, granalar, tilakoidlar va xlorofill pigmentlari faqat yorug‘likda hosil bo‘ladi. 3. Pigmentlarning funksional va ekologik ahamiyati . Xloroplast pigmentlari . Xloroplast tarkibida uchraydigan pigmentlar fotosintez jarayonida asosiy rol oynaydi. o‘simlik pigmentlarini o‘rganishda M.S.Svetning 1901 – 1913 kashf etgan adsorbsion xromotografik usuli juda katta ahamiyatga ega. M.S.Svet shu usuldan foydalanib, 1910 yilda xlorofill «a» va «b» hamda sariq pigmentlarning gruppalari mavjud ekanligini aniqladi. Xloroplastlar tarkibida uchraydigan pigmentlar asosan uchta sinfga bo‘linadi: 1) xlorofill, 2) karotinoidlar, 3) fikobilinlar. Xlorofillar. Birinchi marta 1817 yilda fransuz kimyogarlari P.J.Pelte va J.Kavantular o‘simlik bargidan yashil pigmentni ajratib oladilar va uni xlorofill deb ataydilar. Bu grekcha «xlloros» yashil va «fillon» barg so‘zlaridan olingan. 1906-1914 yillarda nemis kimyogari R.Vilshtetter xlorofillning kimyoviy tarkibini har tomonlama o‘rganish natijasida uning elementar tarkibini aniqladi: xlorofill «a» - C 55 H 72 O 5 N 4 Mg xlorofill «b» - C 55 H 70 O 6 N 4 Mg.

O'xshashlar

Fotosintez ekologiyasi
STERILIZATSIYA VA UNING AHAMIYATI
Elektron ta’lim tizimi va uning ahamiyati
Elektron hukumat tizimi va uning ahamiyati
Havo muhiti va uning gigiyenik ahamiyati. Qo’yosh radiatsiyasining gigiyenik ahamiyati.