Фотосинтез. Фотосинтезді ң жары қ және қараңғы сатылары. Орындаған: Тоқтарбеков С.Т.

Transcript

1 Фотосинтез. Фотосинтезді ң жары қ және қараңғы сатылары. Орындаған: Тоқтарбеков С.Т.

2 Метаболизм Катаболизм (Ажырау реакциясы, Энергетикалы қ алмасу) Анаболизм (Биосинтез, Пластикалы қ алмасу)

3 Катаболизм Энергиясы мол органикалы қ заттарды ң ыдырауы Глицерин Май Май қышқылдары Нәруы з аминқышқылдары Моносахаридтер Көмірс у Барлы қ катаболиттік реакциялар жиынтығы энергетикалы қ алмасу Келесі нәруыздар мен көмірсуларды ң ыдырау сызбанұсқасын құрастырыңдар

4 Анаболизм Энергия жұмсау арқылы жай заттардан күрделі заттарды ң түзілу реакцияларыны ң жиынтығы. Катаболизм реакциясыны ң нәтижесінде түзілген қарапайым заттар (мономерлер) және АТФ пен НАДФН энергиясы жұмсалып, әртүрлі макромолекула синтезделеді. Барлы қ анаболиттік реакцияларды ң жалпы жиынтығы пластикалы қ алмасу - Нәруыз биосинтезі - Фотосинтез

5 Пластикалы қ және энергетикалы қ алмасуларды ң ұқсастықтары : - Бір мезгілде жасушада өтеді - Ферменттер қатысында жүреді - Ағзаны қоректік заттар және энергиямен қамтамасыз етеді

6 Пластикалы қ және энергетикалы қ алмасуларды ң айырмашылықтары : Энергетикалы қ алмасу: Энергия бөлініп шығады Полимерлер ыдырайды 3 кезеңнен тұрады: - дайындық - анаэробты - аэробты Пластикалы қ алмасу: Энергия сіңіріледі Полимерлер 2 үрдіс жүреді: құрылады - Нәруыз биосинтезі - Фотосинтез

7 Бағдаршаларды ң бағытын түсіндіріңдер Оттегі Көмірқышқыл газы Көмірқышқыл газы Тыныс алу Фотосинтез Оттегі Глюкоза

8 Энергетикалы қ алмасуды ң кезеңдері 2 молекула АТФ түзіледі 20 молекула АТФ түзіледі Митохондрияда өтеді Гликолиз жүреді Жасуша цитоплазмасында өтеді Глюкоза пирожүзім және сүт қышқылына дейін ыдырайды Органикалы қ макромолекулалар ферменттерді ң әсерінен мономерлерге ыдырайды Босаған энергия аз болады және көбіне жылу күйінде шашырап кетеді CO 2 және H2O түзіледі Өсімдіктер мен қарапайымдылард а лизосомада жүреді Дайынды қ Анаэробты Аэробты

9 Энергетикалы қ алмасуды ң кезеңдері Босаған энергия аз болады және көбіне жылу күйінде шашырап кетеді Өсімдіктер мен қарапайымдылард а лизосомада жүреді Органикалы қ макромолекулалар ферменттерді ң әсерінен мономерлерге ыдырайды Жасуша цитоплазмасында өтеді 2 молекула АТФ түзіледі Глюкоза пирожүзім және сүт қышқылына дейін ыдырайды Гликолиз жүреді CO 2 және H2O түзіледі 20 молекула АТФ түзіледі Митохондрияда өтеді Дайынды қ Анаэробты Аэробты

10 Фотосинтез дегеніміз бұл жасыл өсімдіктерде жарықты ң қатысында көмірқышқыл газы және судан глюкоза түзіліп, оттегі бөлінетін, күн сәулесі энергиясын химиялы қ байланыстар энергиясына айналдыратын үрдіс. Осындай ғажап құбылысты жүзеге асыратын өсімдікті ң қандай қасиеті?

11 Фотосинтез пигменттері Қызметі: - Жары қ энергиясы сіңіру Орналасуы: - Хлоропластарды ң мембранасында (тилакоидтарда) Хлорофиллд ер Каротиноидт ар

12 Хлорофиллге жары қ кванты түскенде ол электронды жоғалта алады. Яғни хлорофилл молекуласыны ң құрамында молекуладан оңай үзілетін энергияны алу кезінде даяр электрон болады. Жары қ энергиясы хлорофилді тастап кеткен электрон энергиясына ауысады. ламелла тилакои д мембранас ы Май тамшылары ламелла грана строма Хлоропласт (сызбанұсқ а) Грана Қалыңдығы 1-2мкм

13 Хлорофил л Mg Хлорофил л b Хлорофил л a

14 Каротин (β) Ксантофи лл Каротиноидт ар қосымша пигменттер

15 Каротиноидтарды ң қосымша қызметтері: Хлорофилді артық жарықтан сақтандырады; Өсімдіктерге түрлі түс береді (әсіресе, күзде хлорофилдер ыдырағанда ); Құстар мен бунақденелілерді еліктіріп, тозаңдануға, жемістер мен тұқымдардың таралуына көмектеседі; Β-каротин омыртқалы жануарлар ағзасында 2 молекула А дәруменіне ыдырайды.

16 Фотосинтезді ң жарыққа тәуелділігі Хлорофилл негізінен қызыл және көк-күлгін түстерді сіңіріп, жасыл түсті шағылыстырады. Соны ң нәтижесінде өсімдіктерді ң түсі- жасыл

17 -Хлорофилді ң жары қ квантын жұтуы; -Фосфорилдеу (АТФ синтезі) - Фотолиз Тилакоид мембраналарында Жарық Қараңғы Фотосинтез сатысы -Көмірсу, нәруыз және нуклейн қышқылдары синтезделінеді. Стромада

18 Фотосинтезді ң жары қ сатысы Фосфорилдеу АТФ-ны ң жары қ энергиясы есебінен синтездеу үдерісі. Бұл үрдіс кезінде хлорофилде жарықты ң әсерінен энергияға бай электрон пайда болып, ол таратушы молекулалар тізбегіне түседі. Таратушы молекулалар электроннан энергия қайтарып алады. Ол энергияны жары қ квантынан алып, АТФ синтезіне пайдаланады. Яғни энергияны ң әсерінен мембрананы ң ішкі жағындағы Н+ потенциалы артқанда АДФ-аза ферментіні ң саңылаулары арқылы өте бастайды. Бұл кезде Н+ ионыныны ң энергиясын пайдаланып АДФ бір фосфатты қосып алады да АТФ синтезделеді. АДФ + Ф н АТФ Химия осмос құбылысы (1960)

19 Фотосинтезді ң жары қ сатысы Фотолиз - жары қ әсерінен суды ң ыдырау үдерісі. Тилакоидтармен қатар стромада да өтетін құбылыс. Хлорофилл молекуласыны ң әрқайсысы тек 1 электрон жоғалта алады. Ал АТФ синтезі үшін 2 электрон қажет. Тилакоидтарды ң мембраналарындағы хлорофилдер электрондарынан айырылса, үдеріс тез тоқтап қалады. Сондықтан қосымша электронды фотолиз сатысынан алады. + 2Н 2 О + жары қ = Н + 4ОН - + е протон Электрон қайта хлорофилл молекуласын қалпына келтіру үшін ұшып кетеді.

20 Сутегі протоны НАДФ таратушы молекуласына қосылады. Хлорофилл электроны элекронды-тасымал тізбегінен оралып, НАДФН молекуласын құру үшін сутегі протонына қосылады. Оттегі бос күйінде атмосфераға бөлінеді. 2 е + Н + + НАДФ + НАДФ. Н

21 Элекронды тасымал тізбегін бойлай алға жылжыған хлорофилл электроныны ң энергиясынан синтезделген АТФ Жары қ сатысы Хлорофилді ң әлсізденген электроны және фотолизден қалған сутегіні ң протоны қосылу нәтижесінде НАДФН молекулаларыны ң қалыптасуы Оттегіні ң атмосфераға бөлінуі

22 Фотосинтезді ң қараңғы сатысы Жары қ сатысында түзілген АТФ және НАДФН молекулаларыны ң энергиясы көмірсуларды ң синтезіне жұмсалады. Бұдан кейінгі реакцияларда көміртек оксиді (СО2) негізгі рөлді атқарады. Хлоропласта СО2-ні бес көміртекті (С5) көмірсумен байланыстыратын фермент болады. Бұл ферментті ң жәрдемімен көміртек атомын тұту реакциясы жүреді. Бұл реакцияны ң бастапқы заты ретінде пентоза (С6), СО2, энергиялы қосылыстар- АТФ және НАДФН қатысады. Бесбұрышты қант Үш көміртекті қосылыс С 5 + СО 2 + 2АТФ + 2НАДФН 2С 3 + 2АДФ + 2Фн+2НАДФ +

23 Кальвин циклі (С 3 ) С3 С5 қайтадан С5 + СО2 С3 айналып отыратындықтан көміртекті тұту үзілмейтін цикл деп есептеледі. С6 түзілу үшін Кальвин циклі 6 рет қайталануы керек. Ал осы циклге қатысып тұрған АТФ және НАДФН молекулалары Күн батқанда тез жұмсалып кетеді де, та ң ата бұл үрдіс қайта басталады. 6 СО Н С 6 Н 12 О 6 + 6Н 2 О Дисахарид С 12 Н 22 О 11 Полисахарид (С 6 Н 10 О 5 ) n

24 Фотосинтезді ң маңызы Күн сәулесі энергиясын миялық энергияға айналдыру Органикалық заттардың түзілуі Атмосфераға таза оттегінің бөлінуі Озон қабатыны ң түзілуі Атмосферадағы көмірқышқыл газы мөлшерін реттеу

25 Қолданылған әдебиеттер: О.Д.Дайырбеков, Б.Е.Алтынбеков, Б.К.Торғауытов, У.И.Кенесариев, Т.С.Хайдарова Ауруды ң алдын алу және сақтандыру бойынша орысша- қазақша терминологиялы қ сөздік. Шымкент. «Ғасыр-Ш», 2005 жыл. «Қаза қ Энциклопедиясы», 9 том Биология: Жалпы білім беретін мектепті ң, 9-сыныбына арналған оқулы қ, 2-басылымы, М. Гильманов, А. Соловьева, Л. Әбшенова. - Алматы: Атамұра, 2009.