Гурван төрлийн пластид байдаг:

• хлоропласт- ногоон, функц - фотосинтез
• хромопластууд- улаан, шар өнгө нь муудсан хлоропласт бөгөөд дэлбээ, жимсэнд тод өнгө өгдөг.
• лейкопластууд- өнгөгүй, үйл ажиллагаа - бодис хадгалах.

Хлоропластуудын бүтэц

Хоёр мембранаар бүрхэгдсэн. Гаднах мембран нь гөлгөр, дотор тал нь дотогшоо ургасан байдаг - тилакоидууд. Богино thylakoids овоолго гэж нэрлэдэг үр тариа, тэд аль болох олон фотосинтезийн ферментийг байрлуулахын тулд дотоод мембраны талбайг нэмэгдүүлдэг.

Хлоропластын дотоод орчныг стром гэж нэрлэдэг. Энэ нь дугуй хэлбэртэй ДНХ ба рибосом агуулдаг тул хлоропластууд бие даан уургийнхаа нэг хэсгийг бүрдүүлдэг тул хагас автономит органелл гэж нэрлэгддэг. (Пластидууд нь өмнө нь том эсэд шингэсэн боловч шингэдэггүй чөлөөт бактери байсан гэж үздэг.)

Фотосинтез (энгийн)

Гэрэлд ногоон навчис
Хлорофилл ашиглан хлоропластуудад
Нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба уснаас
Глюкоз ба хүчилтөрөгч нийлэгждэг.

Фотосинтез (дунд зэрэг)

1. Гэрлийн үе шат.
Хлоропластын мөхлөгт гэрэлд үүсдэг. Гэрлийн нөлөөн дор усны задрал (фотолиз) явагдаж, хүчилтөрөгч ялгаруулж, дараагийн шатанд ашиглагддаг устөрөгчийн атом (NADP-H) ба ATP энерги үүсдэг.

2. Харанхуй үе шат.
Гэрэл ба харанхуйд (гэрэл шаардлагагүй), хлоропластын стромд хоёуланд нь тохиолддог. Орчноос гаргаж авсан нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба өмнөх үе шатанд олж авсан устөрөгчийн атомуудаас глюкозыг өмнөх шатанд олж авсан ATP-ийн энергийг ашиглан нийлэгжүүлдэг.

Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. ДНХ молекул агуулсан эсийн органелл
1) рибосом
2) хлоропласт
3) эсийн төв
4) Голги цогцолбор

Хариулах

Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Устөрөгчийн атомууд фотосинтезийн харанхуй үе шатанд ямар бодисын нийлэгжилтэнд оролцдог вэ?
1) NADP-2H
2) глюкоз
3) ATP
4) ус

Хариулах

Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Аль эсийн органеллд ДНХ агуулагддаг вэ?
1) вакуоль
2) рибосом
3) хлоропласт
4) лизосом

Хариулах

Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Эсэд глюкозын анхдагч нийлэгжилт үүсдэг
1) митохондри
2) эндоплазмын торлог бүрхэвч
3) Голги цогцолбор
4) хлоропласт

Хариулах

Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Фотосинтезийн явцад хүчилтөрөгчийн молекулууд нь молекулуудын задралын улмаас үүсдэг
1) нүүрстөрөгчийн давхар исэл
2) глюкоз
3) ATP
4) ус

Хариулах

Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Фотосинтезийн үйл явцыг биосфер дахь нүүрстөрөгчийн эргэлтийн чухал холбоосуудын нэг гэж үзэх нь зүйтэй.
1) ургамал амьгүй байгалиас нүүрстөрөгчийг амьд бодис болгон шингээдэг
2) ургамал агаар мандалд хүчилтөрөгч ялгаруулдаг
3) организм амьсгалах үед нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулдаг
4) аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэл нь агаар мандлыг нүүрстөрөгчийн давхар ислээр дүүргэдэг

Хариулах

Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Фотосинтезийн талаархи дараах мэдэгдлүүд зөв үү? A) Гэрлийн үе шатанд гэрлийн энерги нь глюкозын химийн холбооны энерги болж хувирдаг. B) Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн молекулууд ордог тилакоидын мембран дээр харанхуй фазын урвал явагддаг.
1) зөвхөн А зөв байна
2) зөвхөн B зөв байна
3) хоёр дүгнэлт зөв байна
4) хоёр шийдвэр буруу байна

Хариулах

Хлоропласт
1. Хлоропластын бүтэц, үйл ажиллагааг тодорхойлоход хоёроос бусад бүх шинж чанаруудыг ашиглаж болно. Ерөнхий жагсаалтаас "хасах" хоёр шинж чанарыг тодорхойлж, тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич.
1) давхар мембрантай органелл юм
2) өөрийн хаалттай ДНХ молекултай
3) хагас автономит эрхтэн юм
4) эргүүлэг үүсгэдэг
5) сахароз бүхий эсийн шүүсээр дүүргэсэн

Хариулах

2. Хлоропластын бүтэц, үүргийн гурван онцлогийг сонго
1) дотоод мембран нь кристал үүсгэдэг
2) үр тарианд олон урвал явагддаг
3) глюкозын синтез нь тэдгээрт тохиолддог
4) липидийн нийлэгжилтийн газар юм
5) хоёр өөр бөөмсөөс бүрдэнэ
6) давхар мембрантай органеллууд

Хариулах

3. Зургаан хариултаас гурван зөв хариултыг сонгож, тэдгээрийн доор заасан тоог бич. Ургамлын эсийн хлоропластуудад дараах процессууд явагдана.
1) полисахаридын гидролиз
2) пирувийн хүчлийн задрал
3) усны фотолиз
4) өөх тосыг өөх тосны хүчил, глицерин болгон задлах
5) нүүрс усны нийлэгжилт
6) ATP синтез

Хариулах

Хлоропластаас бусад
1. Дараах нэр томъёог хоёроос бусад нь пластидыг тодорхойлоход ашигладаг. Ерөнхий жагсаалтаас "хасах" хоёр нэр томъёог тодорхойлж, хүснэгтэд заасан тоонуудыг бичнэ үү.
1) пигмент
2) гликокаликс
3) грана
4) Криста
5) тилакоид

Хариулах

2. Хлоропластыг тодорхойлоход дараах хоёр шинж чанараас бусад бүх шинж чанарыг ашиглаж болно. Ерөнхий жагсаалтаас "унасан" хоёр шинж чанарыг тодорхойлж, тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич.
1) давхар мембрантай органеллууд
2) органик бодис үүсгэхийн тулд гэрлийн энергийг ашиглах
3) дотоод мембран нь cristae үүсгэдэг
4) глюкозын нийлэгжилт нь кристал мембран дээр явагддаг
5) нүүрс усны нийлэгжилтийн эхлэлийн материал нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба ус юм

Хариулах

СТРОМА - Тилакоид
Хлоропласт дахь үйл явц ба тэдгээрийн байршлын хоорондын захидал харилцааг тогтооно: 1) стром, 2) тилакоид. 1 ба 2-ын тоог үсгүүдэд тохирох дарааллаар бич.
A) ATP-ийн хэрэглээ
B) усны фотолиз
B) хлорофиллыг өдөөх
D) пентоз үүсэх
D) ферментийн гинжин хэлхээний дагуу электрон дамжуулалт

Хариулах

1. Доор жагсаасан шинж чанаруудыг хоёроос бусад нь дүрсэлсэн эсийн эрхтэний бүтэц, үйл ажиллагааг тодорхойлоход ашигладаг. Ерөнхий жагсаалтаас "хасах" хоёр шинж чанарыг тодорхойлж, тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич.

2) ATP молекулуудыг хуримтлуулдаг
3) фотосинтезийг хангадаг

5) хагас бие даасан байдалтай байна

Хариулах

2. Зурагт үзүүлсэн эсийн органеллийг тодорхойлоход хоёроос бусад доор дурдсан бүх шинж чанарыг ашиглаж болно. Ерөнхий жагсаалтаас "хасах" хоёр шинж чанарыг тодорхойлж, тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич.
1) нэг мембрантай органелл
2) Криста ба хроматинаас бүрдэнэ
3) дугуй хэлбэртэй ДНХ агуулдаг
4) өөрийн уураг нийлэгжүүлдэг
5) хуваах чадвартай

Хариулах

Доор жагсаасан шинж чанаруудыг хоёроос бусад нь дүрсэлсэн эсийн органеллуудын бүтэц, үйл ажиллагааг тодорхойлоход ашигладаг. Ерөнхий жагсаалтаас "хасах" хоёр шинж чанарыг тодорхойлж, тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич.
1) биополимеруудыг мономер болгон задалдаг
2) ATP молекулуудыг хуримтлуулдаг
3) фотосинтезийг хангадаг
4) давхар мембрантай эрхтэнд хамаарна
5) хагас бие даасан байдалтай байна

Хариулах

ГЭРЭЛ
1. Таван хариултаас хоёр зөв хариултыг сонгож, тэдгээрийн доор заасан тоог бич. Эс дэх фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд
1) хүчилтөрөгч нь усны молекулуудын задралын үр дүнд үүсдэг
2) нүүрс ус нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, уснаас нийлэгждэг
3) глюкозын молекулуудын полимержилт нь цардуул үүсгэдэг
4) ATP молекулууд нийлэгждэг
5) ATP молекулуудын энерги нь нүүрс усны нийлэгжилтэнд зарцуулагддаг

Хариулах

2. Ерөнхий жагсаалтаас гурван зөв мэдэгдлийг олж, хүснэгтэд заасан тоонуудыг бич. Гэрлийн үе шатанд фотосинтез явагддаг
1) усны фотолиз


4) NADP+ тээвэрлэгчтэй устөрөгчийн холболт

Хариулах

ГЭРЭЛ БУСАД
1. Фотосинтезийн гэрлийн фазын процессыг тодорхойлоход хоёроос бусад бүх шинж тэмдгүүдийг ашиглаж болно. Ерөнхий жагсаалтаас "хасах" хоёр шинж чанарыг тодорхойлж, тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич.
1) усны фотолиз
2) нүүрстөрөгчийн давхар ислийг глюкоз болгон бууруулах
3) нарны гэрлийн энергийг ашиглан ATP молекулуудын нийлэгжилт
4) молекулын хүчилтөрөгч үүсэх
5) нүүрс усны нийлэгжилтэнд ATP молекулуудын энергийг ашиглах

Хариулах

2. Хоёроос бусад доор дурдсан бүх шинж чанарыг фотосинтезийн гэрлийн үе шатыг тодорхойлоход ашиглаж болно. Ерөнхий жагсаалтаас "хасах" хоёр шинж чанарыг тодорхойлж, тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич.
1) дайвар бүтээгдэхүүн үүсдэг - хүчилтөрөгч
2) хлоропластын стромд үүсдэг
3) нүүрстөрөгчийн давхар ислийг холбох
4) ATP синтез
5) усны фотолиз

Хариулах

3. Зурагт үзүүлсэн фотосинтезийн үе шатыг тодорхойлоход хоёроос бусад нь доор дурдсан бүх шинж чанарыг ашигласан болно. Ерөнхий жагсаалтаас "унасан" хоёр шинж чанарыг тодорхойлж, тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич. Энэ үе шатанд
1) глюкозын нийлэгжилт үүсдэг
2) Калвины мөчлөг эхэлдэг
3) ATP нийлэгждэг
4) усны фотолиз үүсдэг
5) устөрөгч нь NADP-тэй нийлдэг

Хариулах

ХАРАНХАН
Гурван сонголтыг сонгоно уу. Фотосинтезийн харанхуй үе нь тодорхойлогддог
1) хлоропластуудын дотоод мембран дээр үйл явц үүсэх
2) глюкозын нийлэгжилт
3) нүүрстөрөгчийн давхар ислийг тогтоох
4) хлоропластын стромын үйл явц
5) усны фотолиз байгаа эсэх
6) ATP үүсэх

Хариулах

БУСАД ХАРАНХАН
1. Хоёроос бусад нь доор жагсаасан ойлголтуудыг фотосинтезийн харанхуй үе шатыг тодорхойлоход ашигладаг. Ерөнхий жагсаалтаас "унасан" хоёр ойлголтыг тодорхойлж, тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич.

2) фотолиз
3) NADP 2H-ийн исэлдэлт
4) грана
5) стром

Хариулах

2. Хоёроос бусад доор дурдсан бүх шинж чанарыг фотосинтезийн харанхуй үеийг тодорхойлоход ашигладаг. Ерөнхий жагсаалтаас "хасах" хоёр шинж чанарыг тодорхойлж, тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич.
1) хүчилтөрөгч үүсэх
2) нүүрстөрөгчийн давхар ислийг тогтоох
3) ATP энергийн хэрэглээ
4) глюкозын нийлэгжилт
5) хлорофиллыг өдөөх

Хариулах

ГЭРЭЛ - ХАРАНХАН
1. Фотосинтезийн үйл явц ба түүний явагдах үе шат хоорондын харилцан хамаарлыг тогтооно: 1) гэрэл, 2) харанхуй. 1 ба 2-ын тоог зөв дарааллаар бич.
A) NADP-2H молекул үүсэх
B) хүчилтөрөгч ялгаруулах
B) моносахаридын синтез
D) ATP молекулуудын нийлэгжилт
D) нүүрс ус руу нүүрстөрөгчийн давхар ислийг нэмэх

Хариулах

2. Фотосинтезийн шинж чанар ба үе шат хоорондын харилцан хамаарлыг тогтооно: 1) гэрэл, 2) харанхуй. 1 ба 2-ын тоог зөв дарааллаар бич.
A) Усны фотолиз
B) нүүрстөрөгчийн давхар ислийг тогтоох
B) ATP молекулуудын хуваагдал
D) хлорофиллыг гэрлийн квантаар өдөөх
D) глюкозын синтез

Хариулах

3. Фотосинтезийн үйл явц ба түүний явагдах үе шат хоорондын харилцан хамаарлыг тогтооно: 1) гэрэл, 2) харанхуй. 1 ба 2-ын тоог зөв дарааллаар бич.
A) NADP*2H молекул үүсэх
B) хүчилтөрөгч ялгаруулах
B) глюкозын синтез
D) ATP молекулуудын нийлэгжилт
D) нүүрстөрөгчийн давхар ислийг бууруулах

Хариулах

4. Фотосинтезийн үйл явц ба үе шат хоорондын харилцан хамаарлыг тогтооно: 1) гэрэл, 2) харанхуй. 1 ба 2-ын тоог үсгүүдэд тохирох дарааллаар бич.
A) глюкозын полимержилт
B) нүүрстөрөгчийн давхар ислийг холбох
B) ATP синтез
D) усны фотолиз
D) устөрөгчийн атом үүсэх
E) глюкозын синтез

Хариулах

5. Фотосинтезийн үе шат ба тэдгээрийн шинж чанаруудын хоорондын уялдаа холбоог тогтооно: 1) гэрэл, 2) харанхуй. 1 ба 2-ын тоог үсгүүдэд тохирох дарааллаар бич.
A) Усны фотолиз үүсдэг
B) ATP үүсдэг
B) агаар мандалд хүчилтөрөгч ялгардаг
D) ATP энергийн зарцуулалтаар явагддаг
D) урвал нь гэрэл болон харанхуйд аль алинд нь тохиолдож болно

Хариулах

6 Бямба. Фотосинтезийн үе шатууд ба тэдгээрийн шинж чанаруудын хоорондын хамаарлыг тогтооно: 1) гэрэл, 2) харанхуй. 1 ба 2-ын тоог үсгүүдэд тохирох дарааллаар бич.
A) NADP+-ийг сэргээх
B) устөрөгчийн ионыг мембранаар дамжуулах
B) хлоропластын мөхлөгт үүсдэг
D) нүүрс усны молекулууд нийлэгждэг
D) хлорофилл электронууд илүү өндөр энергийн түвшинд шилждэг
E) ATP энерги зарцуулагдана

Хариулах

БҮРДҮҮЛЭХ 7:
A) өдөөгдсөн электронуудын хөдөлгөөн
B) NADP-2R-ийг NADP+ болгон хувиргах
B) NADPH-ийн исэлдэлт
D) молекулын хүчилтөрөгч үүсдэг
D) процессууд хлоропластын стромд явагддаг

ДАГАЛАЛ
1. Фотосинтезийн явцад явагдах үйл явцын зөв дарааллыг тогтоох. Хүснэгтэнд заасан тоонуудыг бичнэ үү.
1) Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэрэглээ
2) Хүчилтөрөгч үүсэх
3) Нүүрс усны нийлэгжилт
4) ATP молекулуудын нийлэгжилт
5) Хлорофиллыг өдөөх

Хариулах

2. Фотосинтезийн үйл явцын зөв дарааллыг тогтоох.
1) нарны энергийг ATP энерги болгон хувиргах
2) хлорофиллын өдөөгдсөн электронууд үүсэх
3) нүүрстөрөгчийн давхар ислийг тогтоох
4) цардуул үүсэх
5) ATP энергийг глюкозын энерги болгон хувиргах

Хариулах

3. Фотосинтезийн явцад явагдах үйл явцын дарааллыг тогтооно. Харгалзах тоонуудын дарааллыг бич.
1) нүүрстөрөгчийн давхар ислийг тогтоох
2) ATP задрал ба энерги ялгарах
3) глюкозын нийлэгжилт
4) ATP молекулуудын нийлэгжилт
5) хлорофиллыг өдөөх

Хариулах

ФОТОСИНТЕЗ
Фотосинтезийн үйл явцад оролцдог эсийн органелл ба тэдгээрийн бүтцийг сонго.
1) лизосомууд
2) хлоропласт
3) тилакоидууд
4) үр тариа
5) вакуоль
6) рибосомууд

Хариулах

ФОТОСИНТЕЗ БУСАД
Фотосинтезийн үйл явцыг тодорхойлоход дараах хоёр шинж чанараас бусад бүх шинж чанарыг ашиглаж болно. Ерөнхий жагсаалтаас "хасах" хоёр шинж чанарыг тодорхойлж, хариултдаа тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич.
1) Үйл явцыг явуулахын тулд гэрлийн энергийг ашигладаг.
2) Энэ процесс нь ферментийн оролцоотойгоор явагддаг.
3) Процессын гол үүрэг нь хлорофилл молекулд хамаарна.
4) Уг процесс нь глюкозын молекулын задрал дагалддаг.
5) Прокариот эсүүдэд процесс явагдах боломжгүй.

Хариулах

Хүснэгтэнд дүн шинжилгээ хий. Жагсаалтад өгөгдсөн ойлголт, нэр томьёог ашиглан хүснэгтийн хоосон нүднүүдийг бөглөнө үү. Үсэгтэй нүд бүрийн хувьд өгөгдсөн жагсаалтаас тохирох нэр томъёог сонгоно уу.
1) тилакоидын мембранууд
2) гэрлийн үе шат
3) органик бус нүүрстөрөгчийг бэхлэх
4) усны фотосинтез
5) харанхуй үе шат
6) эсийн цитоплазм

Хариулах

"Фотосинтезийн урвал" хүснэгтэд дүн шинжилгээ хий. Үсэг бүрийн хувьд өгөгдсөн жагсаалтаас тохирох нэр томъёог сонгоно уу.
1) исэлдэлтийн фосфоржилт
2) NADP-2H-ийн исэлдэлт
3) тилакоидын мембранууд
4) гликолиз
5) пентозд нүүрстөрөгчийн давхар ислийг нэмэх
6) хүчилтөрөгч үүсэх
7) рибулоз дифосфат ба глюкоз үүсэх
8) 38 ATP-ийн нийлэгжилт

Хариулах

"Ургамал дахь органик бодисын нийлэгжилт" гэсэн бичвэрт санал болгож буй жагсаалтаас дутуу нэр томъёог тоон тэмдэглэгээг ашиглан оруулна уу. Сонгосон тоонуудыг үсгүүдэд тохирох дарааллаар бичнэ үү. Ургамал нь оршин тогтноход шаардлагатай энергийг органик бодис хэлбэрээр хадгалдаг. Эдгээр бодисууд нь __________ (A)-ийн үед нийлэгждэг. Энэ үйл явц нь __________ (B) дахь навчны эсүүдэд тохиолддог - тусгай ногоон пластидууд. Тэд тусгай ногоон бодис агуулдаг - __________ (B). Ус, нүүрстөрөгчийн давхар ислээс гадна органик бодис үүсэх урьдчилсан нөхцөл нь __________ (D) юм.
Нэр томъёоны жагсаалт:
1) амьсгалах
2) ууршилт
3) лейкопласт
4) хоол хүнс
5) гэрэл
6) фотосинтез
7) хлоропласт
8) хлорофилл

Хариулах

Үйл явцын үе шат ба үйл явцын хоорондох захидал харилцааг бий болгох: 1) фотосинтез, 2) уургийн биосинтез. 1 ба 2-ын тоог зөв дарааллаар бич.
A) чөлөөт хүчилтөрөгч ялгаруулах
B) амин хүчлүүдийн хооронд пептидийн холбоо үүсэх
B) ДНХ дээрх мРНХ-ийн нийлэгжилт
D) орчуулгын үйл явц
D) нүүрс усыг нөхөн сэргээх
E) NADP+-ийг NADP 2H болгон хувиргах

Хариулах

© Д.В. Поздняков, 2009-2019

Ногоон навч бүр нь зөвхөн амьтдын төдийгүй хүний ​​хэвийн амьдралд шаардлагатай шим тэжээл, хүчилтөрөгчийн бяцхан "үйлдвэр" гэдгийг та мэдэх үү. Фотосинтез нь уснаас эдгээр бодис, агаар мандлаас нүүрстөрөгчийн давхар ислийг бий болгох үйл явц юм. Энэ бол гэрлийн оролцоотойгоор явагддаг маш нарийн төвөгтэй химийн процесс юм. Фотосинтезийн үйл явц хэрхэн явагддагийг хүн бүр сонирхож байгаа нь дамжиггүй. Уг процесс нь хоёр үе шатаас бүрдэнэ: эхний үе шат нь гэрлийн квантуудыг шингээх, хоёр дахь шат нь янз бүрийн химийн урвалд тэдгээрийн энергийг ашиглах явдал юм.

Фотосинтезийн үйл явц хэрхэн явагддаг вэ?
Ургамал хлорофилл хэмээх ногоон бодис ашиглан гэрлийг шингээдэг. Хлорофилл нь жимс, ишэнд агуулагддаг хлоропластуудад агуулагддаг. Гэхдээ тэдгээрийн маш олон хэсэг нь навчнуудаас олддог, учир нь навч нь маш энгийн бүтэцтэй тул их хэмжээний гэрлийг татаж чаддаг тул фотосинтезийн үйл явцад илүү их энерги авдаг.
Хлорофилл нь шингэсний дараа сэтгэл хөдөлж, энергийг ургамлын биеийн бусад молекулуудад, ялангуяа фотосинтезд шууд оролцдог молекулуудад шилжүүлдэг. Фотосинтезийн үйл явцын хоёр дахь үе шат нь гэрлийн зайлшгүй оролцоогүйгээр явагддаг бөгөөд ус, агаараас гаргаж авсан нүүрстөрөгчийн давхар ислийн оролцоотой химийн холбоог олж авахаас бүрдэнэ. Энэ үе шатанд глюкоз, цардуул зэрэг амьдралд маш хэрэгтэй төрөл бүрийн бодисууд нийлэгждэг.

Ургамал өөрсдөө эдгээр органик бодисыг янз бүрийн хэсгүүдийг тэжээхээс гадна амьдралын хэвийн үйл ажиллагааг хангахад ашигладаг. Үүнээс гадна эдгээр бодисыг ургамлаар хооллодог амьтдаас олж авдаг. Хүн эдгээр бодисыг ургамал, амьтны гаралтай хоол хүнсээр олж авдаг.

Фотосинтезийн нөхцөл
Фотосинтезийн үйл явц нь зөвхөн хиймэл гэрлийн нөлөөн дор төдийгүй нарны гэрлийн нөлөөн дор тохиолдож болно. Байгальд, дүрмээр бол ургамал хавар, зуны улиралд, өөрөөр хэлбэл нарны гэрэл их шаардлагатай үед идэвхтэй үйл ажиллагаагаа явуулдаг. Намрын улиралд гэрэл багатай, өдөр богиносч, навч шарлаж, дараа нь унадаг. Гэвч хаврын урин дулаан нар гарч ирмэгц ногоон навчис сэрж, ногоон “үйлдвэрүүд” амьдралд нэн шаардлагатай шим тэжээл, хүчилтөрөгчийг их хэмжээгээр хангахын тулд дахин ажлаа эхлүүлдэг.

Фотосинтезийн үйл явц хаана явагддаг вэ?
Фотосинтез нь фотосинтезийн үйл явцад зайлшгүй шаардлагатай их хэмжээний гэрлийг хүлээн авах чадвартай байдаг тул ургамлын навчинд ихэвчлэн тохиолддог.

Дүгнэж хэлэхэд, фотосинтез гэх мэт үйл явц нь ургамлын амьдралын салшгүй хэсэг гэдгийг бид дүгнэж хэлж болно. Манай нийтлэл олон хүмүүст фотосинтез гэж юу болох, яагаад шаардлагатай болохыг ойлгоход тусалсан гэж найдаж байна.

Фотосинтез гэх мэт гайхалтай, амин чухал үзэгдлийг нээсэн түүх нь эрт дээр үеэс улбаатай. Дөрвөн зуун гаруй жилийн өмнө буюу 1600 онд Бельгийн эрдэмтэн Ян Ван Хелмонт энгийн нэгэн туршилт хийжээ. Тэрээр бургасны мөчрийг 80 кг шороотой уутанд хийжээ. Эрдэмтэн бургасны анхны жинг тэмдэглэж, дараа нь ургамлыг таван жилийн турш зөвхөн борооны усаар услав. Ян Ван Хелмонт бургасыг дахин жинлэхдээ гайхсан гэж төсөөлөөд үз дээ. Ургамлын жин 65 кг-аар нэмэгдэж, дэлхийн масс ердөө 50 граммаар буурсан байна! Ургамал хаанаас 64 кг 950 грамм шим тэжээл авсан нь эрдэмтдийн хувьд нууц хэвээр байна!

Фотосинтезийн нээлтийн замд хийсэн дараагийн чухал туршилт нь Английн химич Жозеф Пристлигийнх байв. Эрдэмтэн бүрээсний доор хулгана тавьж, таван цагийн дараа мэрэгч үхсэн. Пристли хулганаар гаа модны мөчир тавиад мэрэгчийг малгайгаар бүрхэхэд хулгана амьд үлджээ. Энэхүү туршилт нь эрдэмтнийг амьсгалын эсрэг үйл явц байдаг гэсэн ойлголтод хүргэсэн. Ян Ингенхаус 1779 онд ургамлын зөвхөн ногоон хэсэг нь хүчилтөрөгч ялгаруулах чадвартай болохыг тогтоожээ. Гурван жилийн дараа Швейцарийн эрдэмтэн Жан Сенебиер нарны гэрлийн нөлөөн дор нүүрстөрөгчийн давхар исэл ногоон ургамлын органеллд задардаг болохыг баталжээ. Таван жилийн дараа Францын эрдэмтэн Жак Бусинго лабораторийн судалгаа хийж байхдаа ургамалд ус шингээх нь органик бодисын нийлэгжилтийн явцад тохиолддог болохыг олж мэдэв. Эрин үеийн нээлтийг 1864 онд Германы ургамал судлаач Юлиус Сакс хийсэн. Хэрэглэсэн нүүрстөрөгчийн давхар исэл болон ялгарах хүчилтөрөгчийн хэмжээ 1:1 харьцаатай байдгийг тэрээр баталж чадсан.

Фотосинтез бол хамгийн чухал биологийн процессуудын нэг юм

Шинжлэх ухааны нэр томьёогоор фотосинтез (эртний Грекээс φῶς - гэрэл ба σύνθεσις - холбох, холбох) нь гэрэлд нүүрстөрөгчийн давхар исэл, уснаас органик бодис үүсэх процесс юм. Энэ үйл явцад гол үүрэг нь фотосинтезийн сегментүүдэд хамаарна.

Ургамлын навчийг зүйрлэвэл, цонх нь нарлаг тал руугаа харсан лабораторитой зүйрлэж болно. Үүний дотор органик бодис үүсдэг. Энэ үйл явц нь дэлхий дээрх бүх амьдрал оршин тогтнох үндэс суурь юм.

Өдрийн цагаар мод, өвс ч олдохгүй хотод амьдардаг хүмүүс юугаар амьсгалдаг вэ гэсэн асуултыг олон хүн асуух болно. Хариулт нь маш энгийн. Үнэн хэрэгтээ хуурай газрын ургамал нь ургамлаас ялгарах хүчилтөрөгчийн ердөө 20% -ийг эзэлдэг. Далайн ургамал нь агаар мандалд хүчилтөрөгч үйлдвэрлэхэд тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэд үйлдвэрлэсэн хүчилтөрөгчийн 80% -ийг эзэлдэг. Тооны хэлээр ярих юм бол ургамал, замаг хоёулаа жил бүр агаар мандалд 145 тэрбум тонн (!) хүчилтөрөгч ялгаруулдаг! Дэлхийн далайг "дэлхийн уушиг" гэж нэрлэсэн нь хоосон биш юм.

Фотосинтезийн ерөнхий томъёо нь дараах байдалтай байна.

Ус + Нүүрстөрөгчийн давхар исэл + Гэрэл → Нүүрс ус + Хүчилтөрөгч

Яагаад ургамалд фотосинтез хэрэгтэй вэ?

Бидний мэдэж байгаагаар фотосинтез нь дэлхий дээр хүн оршин тогтноход зайлшгүй шаардлагатай нөхцөл юм. Гэсэн хэдий ч энэ нь фотосинтезийн организмууд хүчилтөрөгчийг агаар мандалд идэвхтэй үйлдвэрлэдэг цорын ганц шалтгаан биш юм. Баримт нь замаг, ургамал хоёулаа жил бүр 100 тэрбум гаруй органик бодис (!) үүсгэдэг бөгөөд энэ нь тэдний амьдралын үйл ажиллагааны үндэс болдог. Ян Ван Хелмонтын туршилтыг санаж, фотосинтез нь ургамлын тэжээлийн үндэс гэдгийг ойлгодог. Ургац хураалтын 95% нь ургамлын фотосинтезийн явцад олж авсан органик бодисоор, 5% нь цэцэрлэгчийн хөрсөнд хэрэглэж буй эрдэс бордоогоор тодорхойлогддог нь шинжлэх ухаанаар батлагдсан.

Орчин үеийн зуны оршин суугчид ургамлын хөрсний тэжээлд гол анхаарлаа хандуулж, түүний агаарын тэжээлийг мартдаг. Цэцэрлэгч нар фотосинтезийн үйл явцад болгоомжтой хандвал ямар ургац авах нь тодорхойгүй байна.

Гэсэн хэдий ч ургамал, замаг хоёулаа гайхалтай ногоон пигмент - хлорофиллгүй бол хүчилтөрөгч, нүүрс усыг идэвхтэй үйлдвэрлэж чадахгүй.

Ногоон пигментийн нууц

Ургамлын эс болон бусад амьд организмын эсүүдийн гол ялгаа нь хлорофилл агуулагдах явдал юм. Дашрамд хэлэхэд, тэр л ургамлын навч ногоон өнгөтэй байх үүрэгтэй. Энэхүү цогц органик нэгдэл нь нэг гайхалтай шинж чанартай: нарны гэрлийг шингээх чадвартай! Хлорофиллын ачаар фотосинтезийн үйл явц бас боломжтой болдог.

Фотосинтезийн хоёр үе шат

Энгийнээр хэлбэл, фотосинтез гэдэг нь хлорофилийн тусламжтайгаар ургамлын гэрэлд шингэсэн ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь элсэн чихэр, хүчилтөрөгч үүсгэдэг процесс юм. Ийм байдлаар органик бус бодисууд органик бодис болж хувирдаг. Хөрвүүлэлтийн үр дүнд олж авсан элсэн чихэр нь ургамлын эрчим хүчний эх үүсвэр болдог.

Фотосинтез нь гэрэл ба харанхуй гэсэн хоёр үе шаттай.

Фотосинтезийн гэрлийн үе шат

Энэ нь thylakoid мембран дээр хийгддэг.

Тилакоидууд нь мембранаар бүрхэгдсэн бүтэц юм. Тэд хлоропластын стромд байрладаг.

Фотосинтезийн гэрлийн үе шат дахь үйл явдлын дараалал нь:

1. Гэрэл нь хлорофилл молекулыг цохиж, дараа нь ногоон пигментэд шингэж, түүнийг өдөөхөд хүргэдэг. Молекулд орсон электрон нь илүү өндөр түвшинд шилжиж, синтезийн үйл явцад оролцдог.
2. Ус хуваагдаж, электронуудын нөлөөн дор протонууд устөрөгчийн атом болж хувирдаг. Дараа нь тэдгээрийг нүүрс усны нийлэгжилтэнд зарцуулдаг.
3. Гэрлийн үе шатанд эцсийн шатанд ATP (аденозин трифосфат) нийлэгждэг. Энэ бол биологийн системд бүх нийтийн эрчим хүчний аккумляторын үүрэг гүйцэтгэдэг органик бодис юм.

Фотосинтезийн харанхуй үе шат

Харанхуй үе шат үүсэх газар бол хлоропластуудын стром юм. Энэ нь харанхуй үе шатанд хүчилтөрөгч ялгарч, глюкоз нийлэгждэг. Энэ үе шатанд тохиолддог үйл явц нь зөвхөн шөнийн цагаар явагддаг тул энэ үе шат ийм нэртэй болсон гэж олон хүн бодох болно. Үнэндээ энэ нь бүхэлдээ үнэн биш юм. Глюкозын синтез нь цагийн турш явагддаг. Үнэн хэрэгтээ энэ үе шатанд гэрлийн энерги зарцуулагдахаа больсон бөгөөд энэ нь зүгээр л хэрэггүй гэсэн үг юм.

Ургамлын хувьд фотосинтезийн ач холбогдол

Ургамал фотосинтезийг биднээс дутуугүй шаарддаг гэдгийг бид аль хэдийн тогтоосон. Фотосинтезийн цар хүрээний талаар тоогоор ярихад маш хялбар байдаг. Эрдэмтэд хуурай газрын ургамал дангаараа 100 жилийн дотор 100 мега хотын хэрэглэж болох нарны энергийг хуримтлуулдаг гэж тооцоолжээ.

Ургамлын амьсгал нь фотосинтезийн эсрэг үйл явц юм. Ургамлын амьсгалын утга нь фотосинтезийн явцад энерги ялгаруулж, ургамлын хэрэгцээнд чиглүүлэх явдал юм. Энгийнээр хэлбэл, ургац нь фотосинтез ба амьсгалын хоорондох ялгаа юм. Илүү их фотосинтез, амьсгал бага байх тусам ургац ихсэх болно, мөн эсрэгээр!

Фотосинтез бол дэлхий дээрх амьдралыг бий болгодог гайхалтай үйл явц юм!

Байгальд нарны гэрлийн нөлөөн дор амин чухал үйл явц явагддаг бөгөөд үүнгүйгээр дэлхий дээрх нэг ч амьд амьтан хийж чадахгүй. Урвалын үр дүнд хүчилтөрөгч нь бидний амьсгалж буй агаарт ялгардаг. Энэ процессыг фотосинтез гэж нэрлэдэг. Шинжлэх ухааны үүднээс фотосинтез гэж юу вэ, ургамлын эсийн хлоропластуудад юу тохиолддог талаар бид доор авч үзэх болно.

Биологийн фотосинтез гэдэг нь нарны энергийн нөлөөн дор органик бодис, хүчилтөрөгчийг органик бус нэгдлүүдээс хувиргах явдал юм. Энэ нь өөрөө органик нэгдлүүдийг үйлдвэрлэх чадвартай бүх фотоавтотрофуудын онцлог шинж юм.

Ийм организмд ургамал, ногоон, нил ягаан бактери, цианобактери (цэнхэр-ногоон замаг) орно.

Фотоавтотроф ургамал нь хөрсөөс ус, агаараас нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээдэг. Нарны энергийн нөлөөн дор глюкоз үүсч, улмаар полисахарид - цардуул болж хувирдаг бөгөөд энэ нь ургамлын организмд тэжээл, эрчим хүч үйлдвэрлэхэд шаардлагатай байдаг. Хүчилтөрөгч нь хүрээлэн буй орчинд ялгардаг - бүх амьд организм амьсгалахад ашигладаг чухал бодис юм.

Фотосинтез хэрхэн явагддаг. Химийн урвалыг дараах томъёогоор илэрхийлж болно.

6СО2 + 6Н2О + E = С6Н12О6 + 6О2

Фотосинтезийн урвал нь ургамлын эсийн түвшинд, тухайлбал гол пигмент хлорофилл агуулсан хлоропластуудад тохиолддог. Энэ нэгдэл нь ургамалд ногоон өнгө өгдөг төдийгүй үйл явцад идэвхтэй оролцдог.

Үйл явцыг илүү сайн ойлгохын тулд та ногоон органеллууд - хлоропластуудын бүтэцтэй танилцах хэрэгтэй.

Хлоропластуудын бүтэц

Хлоропласт нь зөвхөн ургамал, цианобактерид байдаг эсийн органелл юм. Хлоропласт бүр давхар мембранаар бүрхэгдсэн байдаг: гадна болон дотор. Хлоропластын дотоод хэсэг нь стромоор дүүрсэн байдаг - үндсэн бодис нь тууштай байдал нь эсийн цитоплазмтай төстэй байдаг.

Хропластын бүтэц

Хлоропласт стром нь дараахь зүйлээс бүрдэнэ.

• thylakoids - пигмент хлорофилл агуулсан хавтгай ууттай төстэй бүтэц;
• гран - тилакоидын бүлгүүд;
• lamella - thylakoids граныг холбодог хоолой.

Грана бүр нь зоосон мөнгө шиг харагддаг бөгөөд зоос бүр нь тилакоид, ламелла нь гранаа байрлуулсан тавиур юм. Нэмж дурдахад хлоропластууд нь хоёр судалтай ДНХ-ийн хэлхээ, уураг, тосны дусал, цардуулын үр тарианы нийлэгжилтэнд оролцдог рибосомоор төлөөлдөг өөрийн гэсэн генетикийн мэдээлэлтэй байдаг.

Ашигтай видео: фотосинтез

Үндсэн үе шатууд

Фотосинтез нь гэрэл ба харанхуй гэсэн хоёр үе шаттай. Тус бүр өөрийн гэсэн онцлог шинж чанартай бөгөөд тодорхой урвалын явцад үүссэн бүтээгдэхүүнтэй байдаг. Туслах гэрэл цуглуулах пигмент болох хлорофилл ба каротиноидуудаас үүссэн хоёр фотосистем нь энергийг үндсэн пигмент рүү шилжүүлдэг. Үүний үр дүнд гэрлийн энерги нь химийн энерги болж хувирдаг - ATP (аденозин трифосфорын хүчил). Фотосинтезийн үйл явцад юу тохиолддог.

Гэрэл

Гэрлийн фаз нь гэрлийн фотонууд ургамалд тусах үед үүсдэг. Хлоропласт нь тилакоидын мембран дээр үүсдэг.

Үндсэн процессууд:

1. Фотосистемийн I пигментүүд нарны энергийн фотонуудыг "шингээж" эхэлдэг бөгөөд тэдгээр нь урвалын төвд дамждаг.
2. Гэрлийн фотонуудын нөлөөн дор электронууд пигментийн молекулд (хлорофилл) "сэтгэл хөдөлдөг".
3. "Өдөөгдсөн" электроныг зөөвөрлөх уураг ашиглан тилакоидын гаднах мембран руу шилжүүлдэг.
4. Ижил электрон нь NADP (никотинамид аденин динуклеотид фосфат) нийлмэл нэгдэлтэй харилцан үйлчилж, түүнийг NADP*H2 болгон бууруулдаг (энэ нэгдэл нь харанхуй үе шатанд оролцдог).

Үүнтэй төстэй үйл явц II фотосистемд тохиолддог. "Өдөөгдсөн" электронууд урвалын төвөөс гарч, тилакоидын гаднах мембран руу шилжиж, электрон хүлээн авагчтай холбогдож, фотосистем I-д буцаж очоод үүнийг сэргээдэг.

Фотосинтезийн гэрлийн үе шат

Фотосистем II хэрхэн сэргээгддэг вэ? Энэ нь усны фотолизийн улмаас үүсдэг - H2O хуваах урвал. Нэгдүгээрт, усны молекул нь II фотосистемийн урвалын төвд электронуудыг өгдөг бөгөөд үүний улмаас түүний бууралт үүсдэг. Үүний дараа ус нь устөрөгч ба хүчилтөрөгч болж бүрэн хуваагдана. Сүүлийнх нь навчны эпидермисийн стоматаар дамжин хүрээлэн буй орчинд нэвтэрдэг.

Усны фотолизийг дараах томъёогоор дүрсэлж болно.

2H2O = 4H + 4e + O2

Үүнээс гадна гэрлийн үе шатанд ATP молекулууд нийлэгждэг - глюкоз үүсэхэд ордог химийн энерги. Тилакоид мембран нь ATP үүсэхэд оролцдог ферментийн системийг агуулдаг. Энэ процесс нь устөрөгчийн ионыг дотоод бүрхүүлээс гаднах бүрхүүл рүү ферментийн тусгай сувгаар дамжуулсны үр дүнд үүсдэг. Үүний дараа энерги ялгардаг.

Мэдэх нь чухал!Фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд хүчилтөрөгч, түүнчлэн харанхуй үе шатанд моносахаридын нийлэгжилтэнд ашиглагддаг ATP энерги үүсдэг.

Харанхуй

Харанхуй фазын урвал нь нарны гэрэл байхгүй ч гэсэн цагийн турш явагддаг. Фотосинтезийн урвалууд нь хлоропластын стром (дотоод орчин) -д тохиолддог. Энэ сэдвийг Мелвин Калвин илүү нарийвчлан судалсан бөгөөд түүний хүндэтгэлд харанхуй фазын урвалыг Калвины мөчлөг буюу C3 - зам гэж нэрлэдэг.

Энэ мөчлөг 3 үе шаттайгаар явагдана:

1. Карбоксилжилт.
2. Сэргээх.
3. Хүлээн авагчдыг нөхөн сэргээх.

Карбоксилжих явцад рибулоз бисфосфат хэмээх бодис нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн тоосонцортой нийлдэг. Энэ зорилгоор тусгай ферментийг ашигладаг - карбоксилаза. Тогтворгүй зургаан нүүрстөрөгчийн нэгдэл үүсдэг бөгөөд энэ нь бараг тэр даруй PGA (фосфоглицерины хүчил) 2 молекулд хуваагддаг.

PHA-г сэргээхийн тулд гэрлийн үе шатанд үүссэн ATP ба NADP*H2 энергийг ашигладаг. Дараалсан урвалууд нь фосфатын бүлэгтэй гурван нүүрстөрөгчийн сахар үүсгэдэг.

Акцепторуудыг нөхөн сэргээх явцад PGA молекулуудын нэг хэсэг нь CO2 хүлээн авагч болох рибулоз бисфосфатын молекулуудыг сэргээхэд ашиглагддаг. Цаашилбал, дараалсан урвалаар моносахарид үүсдэг - глюкоз. Эдгээр бүх процессуудад гэрлийн үе шатанд үүссэн ATP-ийн энерги, түүнчлэн NADP*H2-ийг ашигладаг.

Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн 6 молекулыг глюкозын 1 молекул болгон хувиргах үйл явц нь 18 молекул ATP, NADP*H2 12 молекулыг задлах шаардлагатай. Эдгээр үйл явцыг дараах томъёогоор дүрсэлж болно.

6СО2 + 24Н = С6Н12О6 + 6Н2О

Дараа нь үүссэн глюкозоос илүү нарийн төвөгтэй нүүрс ус нийлэгждэг - полисахаридууд: цардуул, целлюлоз.

Анхаар!Харанхуй фазын фотосинтезийн үед глюкоз үүсдэг - ургамлын тэжээл, эрчим хүч үйлдвэрлэхэд шаардлагатай органик бодис.

Доорх фотосинтезийн хүснэгт нь энэ үйл явцын үндсэн мөн чанарыг илүү сайн ойлгоход тусална.

Фотосинтезийн үе шатуудын харьцуулсан хүснэгт

Калвины мөчлөг нь фотосинтезийн харанхуй үе шатанд хамгийн онцлог шинж чанартай боловч зарим халуун орны ургамлууд нь өөрийн гэсэн онцлогтой Хэтч-Слэкийн мөчлөгөөр (C4 зам) тодорхойлогддог. Хэтч-Слэкийн мөчлөгт карбоксилжих үед фосфоглицериний хүчил биш харин оксалоацет, алим, аспартик зэрэг бусад бодисууд үүсдэг. Түүнчлэн, эдгээр урвалын үед нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь ургамлын эсэд хуримтлагддаг бөгөөд ихэнх шиг хийн солилцооны замаар арилдаггүй.

Дараа нь энэ хий нь фотосинтезийн урвал, глюкоз үүсэхэд оролцдог. Фотосинтезийн С4 зам нь Калвины циклээс илүү их энерги шаарддаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Хэтч-Слэкийн мөчлөгийн үндсэн урвал, үүсэх бүтээгдэхүүн нь Калвины мөчлөгөөс ялгаатай биш юм.

Хэтч-Слэкийн мөчлөгийн урвалын ачаар эпидермисийн стомата хаалттай байдалд байдаг тул фото амьсгал нь ургамалд бараг тохиолддоггүй. Энэ нь тэдэнд амьдралын тодорхой нөхцөлд дасан зохицох боломжийг олгодог:

• хэт халуун;
• хуурай уур амьсгал;
• амьдрах орчны давсжилт нэмэгдсэн;
• CO2 дутагдалтай.

Гэрэл ба харанхуй үе шатуудын харьцуулалт

Байгалийн утга учир

Фотосинтезийн ачаар хүчилтөрөгч үүсдэг - амьсгалын үйл явц, эсийн доторх энерги хуримтлуулах амин чухал бодис бөгөөд энэ нь амьд организмын өсөлт, хөгжил, нөхөн үржих боломжийг олгодог бөгөөд хүний ​​​​физиологийн бүх тогтолцооны ажилд шууд оролцдог. амьтны бие.

Чухал!Агаар мандал дахь хүчилтөрөгч нь озоны бөмбөлөг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь бүх организмыг аюултай хэт ягаан туяаны хортой нөлөөллөөс хамгаалдаг.

Ашигтай видео: Биологийн улсын нэгдсэн шалгалтанд бэлтгэх - фотосинтез

Дүгнэлт

Хүчилтөрөгч, энергийг нэгтгэх чадварын ачаар ургамал нь үйлдвэрлэгчид болох бүх хүнсний гинжин хэлхээний анхны холбоосыг бүрдүүлдэг. Ногоон ургамлыг хэрэглэснээр бүх гетеротрофууд (амьтан, хүмүүс) хоол хүнсний хамт амин чухал нөөцийг авдаг. Ногоон ургамал, цианобактерид тохиолддог үйл явцын ачаар дэлхий дээрх агаар мандлын хийн найрлага, амьдрал тогтмол хэвээр байна.

-тай холбоотой

Фотосинтез гэдэг нь ургамлын эс болон зарим төрлийн бактерийн хүчилтөрөгч үүсгэж, ялгаруулах үйл явц юм.

Үндсэн ойлголт

Фотосинтез бол өвөрмөц физик, химийн урвалын гинжин хэлхээнээс өөр зүйл биш юм. Энэ нь юунаас бүрддэг вэ? Ногоон ургамал, түүнчлэн зарим бактери нарны гэрлийг шингээж, цахилгаан соронзон энерги болгон хувиргадаг. Фотосинтезийн эцсийн үр дүн нь янз бүрийн органик нэгдлүүдийн химийн бондын энерги юм.

Нарны гэрэлд өртсөн ургамалд исэлдэлтийн урвал тодорхой дарааллаар явагддаг. Донорыг бууруулдаг бодис болох ус ба устөрөгч нь электрон хэлбэрээр хүлээн авагч исэлдүүлэгч бодис (нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба ацетат) руу шилждэг. Үүний үр дүнд багассан нүүрс усны нэгдлүүд, түүнчлэн ургамлаас ялгардаг хүчилтөрөгч үүсдэг.

Фотосинтезийн судалгааны түүх

Олон мянган жилийн турш хүн ургамлын тэжээл нь хөрсөөр дамжин үндэс системээр дамждаг гэдэгт итгэлтэй байсан. XVI зууны эхээр Голландын байгаль судлаач Ян Ван Хелмонт саванд ургамал тариалах туршилт хийжээ. Тариалахаас өмнө хөрсийг жинлэж, ургамал тодорхой хэмжээнд хүрсэний дараа тэрээр ургамлын бүх төлөөлөгчид шим тэжээлийг голчлон уснаас авдаг гэж дүгнэжээ. Эрдэмтэд дараагийн хоёр зууны турш энэ онолыг баримталсан.

Ургамлын тэжээлийн талаархи гэнэтийн боловч зөв таамаглалыг 1771 онд Английн химич Жозеф Пристли гаргажээ. Ургамал нь хүний ​​амьсгалахад тохиромжгүй агаарыг цэвэршүүлэх чадвартай болохыг түүний хийсэн туршилтууд баттай нотолсон. Хэсэг хугацааны дараа нарны гэрлийн оролцоогүйгээр эдгээр үйл явц боломжгүй гэж дүгнэсэн. Эрдэмтэд ногоон ургамлын навч нь хүлээн авсан нүүрстөрөгчийн давхар ислийг хүчилтөрөгч болгон хувиргахаас илүүтэй үйл ажиллагаа явуулдаг болохыг тогтоожээ. Энэ үйл явцгүйгээр тэдний амьдрал боломжгүй юм. Ус, эрдэс давстай хамт нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь ургамлын тэжээл болдог. Энэ бол ургамлын бүх төлөөлөгчдийн фотосинтезийн гол ач холбогдол юм.

Дэлхий дээрх амьдралын хүчилтөрөгчийн үүрэг

Английн химич Пристлигийн хийсэн туршилтууд нь хүн төрөлхтөнд манай гараг дээрх агаар яагаад амьсгалах чадвартай байдгийг тайлбарлахад тусалсан. Эцсийн эцэст асар олон тооны амьд организмууд оршин тогтнож, тоо томшгүй олон түймэр шатаж байсан ч амьдрал хадгалагдан үлддэг.

Хэдэн тэрбум жилийн өмнө дэлхий дээр амьдрал үүссэн нь ердөө л боломжгүй байсан. Манай гаригийн агаар мандалд чөлөөт хүчилтөрөгч байгаагүй. Ургамал гарч ирснээр бүх зүйл өөрчлөгдсөн. Өнөөдөр агаар мандалд байгаа бүх хүчилтөрөгч нь ногоон навчис дахь фотосинтезийн үр дүн юм. Энэ үйл явц нь дэлхийн дүр төрхийг өөрчилж, амьдралын хөгжилд түлхэц өгсөн. Фотосинтезийн энэхүү үнэлж баршгүй ач холбогдлыг хүн төрөлхтөн зөвхөн 18-р зууны төгсгөлд бүрэн ухаарсан.

Манай гараг дээрх хүмүүсийн оршин тогтнох нь ургамлын ертөнцийн байдлаас хамаардаг гэвэл хэтрүүлэг болохгүй. Фотосинтезийн ач холбогдол нь биосферийн янз бүрийн үйл явц үүсэхэд тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Дэлхийн хэмжээнд энэхүү гайхалтай физик-химийн урвал нь органик бус бодисоос органик бодис үүсэхэд хүргэдэг.

Фотосинтезийн үйл явцын ангилал

Ногоон навчинд гурван чухал урвал явагддаг. Тэд фотосинтезийг илэрхийлдэг. Эдгээр урвалыг бүртгэсэн хүснэгтийг биологийн судалгаанд ашигладаг. Түүний мөрүүд нь:

фотосинтез;
- хийн солилцоо;
- усны ууршилт.

Өдрийн цагаар ургамалд тохиолддог физик-химийн урвалууд нь ногоон навчнаас нүүрстөрөгчийн давхар исэл, хүчилтөрөгч ялгаруулах боломжийг олгодог. Харанхуйд - эдгээр хоёр бүрэлдэхүүн хэсгийн зөвхөн эхнийх нь.

Зарим ургамал дахь хлорофилийн нийлэгжилт нь бага, сарнисан гэрэлтүүлэгт ч тохиолддог.

Үндсэн үе шатууд

Фотосинтезийн хоёр үе шат байдаг бөгөөд тэдгээр нь хоорондоо нягт холбоотой байдаг. Эхний шатанд гэрлийн цацрагийн энерги нь өндөр энергитэй ATP нэгдлүүд болон бүх нийтийн бууруулагч NADPH болж хувирдаг. Эдгээр хоёр элемент нь фотосинтезийн үндсэн бүтээгдэхүүн юм.

Хоёрдахь (харанхуй) үе шатанд үүссэн ATP болон NADPH нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг нүүрс ус болгон бууруулахад ашигладаг. Фотосинтезийн хоёр үе шат нь зөвхөн цаг хугацааны хувьд ялгаатай биш юм. Тэд мөн өөр өөр орон зайд тохиолддог. Биологийн чиглэлээр "фотосинтез" сэдвийг судалж буй хэн бүхэнд хоёр үе шатын шинж чанарыг нарийвчлан харуулсан хүснэгт нь үйл явцыг илүү нарийвчлалтай ойлгоход тусална.

Хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх механизм

Ургамал нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээсний дараа шим тэжээл нийлэгждэг. Энэ үйл явц нь нарны гэрэлд өртөх үед хлорофилл гэж нэрлэгддэг ногоон пигментүүдэд тохиолддог. Энэхүү гайхалтай урвалын гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь:

Гэрэл;
- хлоропласт;
- ус;
- нүүрстөрөгчийн давхар исэл;
- температур.

Фотосинтезийн дараалал

Ургамал хүчилтөрөгчийг үе шаттайгаар үйлдвэрлэдэг. Фотосинтезийн үндсэн үе шатууд нь дараах байдалтай байна.

Хлорофиллоор гэрлийг шингээх;
- хөрсөөс гаргаж авсан усыг хлоропластаар (ногоон пигментийн эсийн доторх органелл) хүчилтөрөгч, устөрөгч болгон хуваах;
- хүчилтөрөгчийн нэг хэсгийг агаар мандалд шилжүүлэх, нөгөө хэсэг нь ургамлын амьсгалын үйл явцад зориулагдсан;
- ургамлын уургийн мөхлөгт (пиреноид) чихрийн молекул үүсэх;
- цардуул, витамин, өөх тос гэх мэт үйлдвэрлэл. азоттой элсэн чихэр холилдсоны үр дүнд.

Фотосинтез нь нарны гэрэл шаарддаг хэдий ч энэ урвал хиймэл гэрлийн дор ч тохиолдож болно.

Дэлхий дээрх ургамлын үүрэг

Ногоон навчинд тохиолддог үндсэн процессуудыг биологийн шинжлэх ухаан аль хэдийн бүрэн судалсан байдаг. Биосферийн хувьд фотосинтезийн ач холбогдол асар их юм. Энэ бол чөлөөт энергийн хэмжээг нэмэгдүүлэх цорын ганц хариу үйлдэл юм.

Фотосинтезийн явцад жил бүр нэг зуун тавин тэрбум тонн органик бодис үүсдэг. Үүнээс гадна, энэ хугацаанд ургамал бараг 200 сая тонн хүчилтөрөгч ялгаруулдаг. Үүнтэй холбогдуулан фотосинтезийн үүрэг нь бүх хүн төрөлхтний хувьд асар их юм, учир нь энэ үйл явц нь дэлхий дээрх эрчим хүчний гол эх үүсвэр болдог.

Өвөрмөц физик-химийн урвалын явцад нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч болон бусад олон элементүүдийн эргэлт үүсдэг. Энэ нь байгаль дахь фотосинтезийн өөр нэг чухал ач холбогдлыг илтгэнэ. Энэ урвал нь дэлхий дээрх амьдрал боломжтой агаар мандлын тодорхой найрлагыг хадгалж байдаг.

Ургамалд тохиолддог үйл явц нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээг хязгаарлаж, ихэссэн концентрацид хуримтлагдахаас сэргийлдэг. Энэ нь бас фотосинтезийн чухал үүрэг юм. Дэлхий дээр ногоон ургамлын ачаар хүлэмжийн эффект гэж нэрлэгддэггүй. Ургамал нь манай гарагийг хэт халалтаас найдвартай хамгаалдаг.

Ургамал нь хоол тэжээлийн үндэс болдог

Ойн аж ахуй, хөдөө аж ахуйд фотосинтезийн үүрэг чухал. Ургамлын ертөнц нь бүх гетеротроф организмын тэжээлийн үндэс юм. Гэсэн хэдий ч фотосинтезийн ач холбогдол нь зөвхөн нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ногоон навчаар шингээж, элсэн чихэр гэх мэт өвөрмөц урвалын эцсийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд оршдоггүй. Ургамал нь азот, хүхрийн нэгдлүүдийг бие махбодийг бүрдүүлдэг бодис болгон хувиргах чадвартай.

Энэ яаж болдог вэ? Ургамлын амьдралд фотосинтезийн ач холбогдол юу вэ? Энэ процесс нь үйлдвэрээс нитратын ион үйлдвэрлэх замаар явагддаг. Эдгээр элементүүд нь хөрсний усанд байдаг. Тэд үндэс системээр дамжин ургамалд ордог. Ногоон организмын эсүүд нитратын ионуудыг уургийн гинжийг бүрдүүлдэг амин хүчлүүд болгон боловсруулдаг. Фотосинтезийн үйл явц нь мөн өөхний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үүсгэдэг. Эдгээр нь ургамлын чухал нөөц бодис юм. Тиймээс олон жимсний үр нь тэжээллэг тос агуулдаг. Энэхүү бүтээгдэхүүн нь хүнс, хөдөө аж ахуйн салбарт ашиглагддаг тул хүний ​​хувьд ч чухал ач холбогдолтой юм.

Газар тариалан дахь фотосинтезийн үүрэг

Газар тариалангийн аж ахуйн нэгжүүдийн дэлхийн практикт ургамлын хөгжил, өсөлтийн үндсэн зүй тогтлыг судалсан үр дүнг өргөн ашигладаг. Та бүхний мэдэж байгаагаар газар тариалан үүсэх үндэс нь фотосинтез юм. Үүний эрч хүч нь үр тарианы усны горим, эрдэс тэжээлээс хамаарна. Ургамал нарны энергийг дээд зэргээр ашиглаж, агаар мандлаас нүүрстөрөгчийн давхар ислийг авахын тулд хүн тариалангийн нягтрал, навчны хэмжээг хэрхэн нэмэгдүүлэх вэ? Үүнд хүрэхийн тулд хөдөө аж ахуйн үр тарианы эрдэс тэжээл, усаар хангах нөхцлийг оновчтой болгодог.

Ургац нь ногоон навчны талбай, түүнчлэн тэдгээрт тохиолддог үйл явцын эрч хүч, үргэлжлэх хугацаа зэргээс хамаардаг болохыг шинжлэх ухаанаар нотолсон. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн газар тариалангийн нягтрал нэмэгдэх нь навчийг сүүдэрлэхэд хүргэдэг. Нарны гэрэл тэдэнд нэвтэрч чадахгүй бөгөөд агаарын массын агааржуулалт муудсанаас болж нүүрстөрөгчийн давхар исэл бага хэмжээгээр ордог. Үүний үр дүнд фотосинтезийн үйл явц буурч, ургамлын бүтээмж буурдаг.

Биосфер дахь фотосинтезийн үүрэг

Хамгийн бүдүүлэг тооцоогоор бол зөвхөн дэлхийн далайн усанд амьдардаг автотроф ургамал жил бүр 20-155 тэрбум тонн нүүрстөрөгчийг органик бодис болгон хувиргадаг. Энэ нь нарны цацрагийн энергийг зөвхөн 0.11% -иар ашигладаг ч гэсэн. Газар дээрх ургамлын хувьд тэд жилд 16-24 тэрбум тонн нүүрстөрөгчийг шингээдэг. Эдгээр бүх өгөгдөл нь байгальд фотосинтез ямар чухал болохыг баттай харуулж байна. Зөвхөн энэ урвалын үр дүнд агаар мандал нь шатах, амьсгалах, үйлдвэрлэлийн янз бүрийн үйл ажиллагаанд шаардлагатай молекулын хүчилтөрөгчөөр дүүрдэг. Зарим эрдэмтэд агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээ ихсэх тусам фотосинтезийн хурд нэмэгддэг гэж үздэг. Үүний зэрэгцээ агаар мандалд дутагдаж буй хүчилтөрөгчөөр дүүрдэг.

Фотосинтезийн сансрын үүрэг

Ногоон ургамлууд нь манай гараг болон нарны хоорондох зуучлагч юм. Тэд тэнгэрийн биеийн энергийг авч, манай гараг дээр амьдрал оршин тогтнохыг баталгаажуулдаг.

Фотосинтез бол нэг удаа манай гаригийн дүр төрхийг өөрчлөхөд хувь нэмэр оруулсан тул сансар огторгуйн хэмжээнд яригдаж болох үйл явц юм. Ногоон навчинд явагдаж буй урвалын ачаар нарны цацрагийн энерги сансар огторгуйд тархдаггүй. Энэ нь шинээр үүссэн органик бодисын химийн энерги болж хувирдаг.

Хүн төрөлхтний нийгэмд фотосинтезийн бүтээгдэхүүн зөвхөн хоол хүнс төдийгүй эдийн засгийн үйл ажиллагаанд хэрэгтэй.

Гэсэн хэдий ч одоогийн байдлаар манай дэлхий дээр тусч буй нарны туяа нь хүн төрөлхтөнд чухал ач холбогдолтой биш юм. Хэдэн сая жилийн өмнө олж авсан фотосинтезийн бүтээгдэхүүн нь амьдрал, үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаанд нэн шаардлагатай байдаг. Эдгээр нь нүүрс, шатдаг хий, газрын тосны давхарга, хүлэрт орд хэлбэрээр гаригийн гэдэс дотор байдаг.