கார்பன் டை ஆக்சைடில் இருந்து கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் தொகுப்பில் பிந்தையதைப் பயன்படுத்தி சூரியனிலிருந்து கதிரியக்க ஆற்றலை இரசாயன ஆற்றலாக மாற்றும் செயல்முறை. சூரிய ஆற்றலைப் பிடித்து நமது கிரகத்தில் வாழ்வதற்குப் பயன்படுத்துவதற்கான ஒரே வழி இதுதான்.
சூரிய ஆற்றலைப் பிடிப்பதும் மாற்றுவதும் பல்வேறு ஒளிச்சேர்க்கை உயிரினங்களால் (ஃபோட்டோஆட்டோட்ரோப்கள்) மேற்கொள்ளப்படுகிறது. இதில் பலசெல்லுலார் உயிரினங்கள் (உயர் பச்சை தாவரங்கள் மற்றும் அவற்றின் கீழ் வடிவங்கள் - பச்சை, பழுப்பு மற்றும் சிவப்பு பாசிகள்) மற்றும் யூனிசெல்லுலர் உயிரினங்கள் (யூக்லீனா, டைனோஃப்ளாஜெல்லட்டுகள் மற்றும் டயட்டம்கள்) ஆகியவை அடங்கும். ஒளிச்சேர்க்கை உயிரினங்களின் ஒரு பெரிய குழு புரோகாரியோட்டுகள் - நீல-பச்சை ஆல்கா, பச்சை மற்றும் ஊதா பாக்டீரியா. பூமியில் ஒளிச்சேர்க்கையின் பாதி வேலை அதிக பச்சை தாவரங்களால் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, மீதமுள்ள பாதி முக்கியமாக ஒற்றை செல் ஆல்காவால் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கை பற்றிய முதல் கருத்துக்கள் 17 ஆம் நூற்றாண்டில் உருவாக்கப்பட்டன. பின்னர், புதிய தரவு கிடைத்தவுடன், இந்த யோசனைகள் பல முறை மாறின. [காட்டு] .
ஒளிச்சேர்க்கை பற்றிய யோசனைகளின் வளர்ச்சி
ஒளிச்சேர்க்கை பற்றிய ஆய்வு 1630 இல் தொடங்கியது, தாவரங்கள் தாங்களாகவே கரிமப் பொருட்களை உருவாக்குகின்றன மற்றும் மண்ணிலிருந்து அவற்றைப் பெறுவதில்லை என்று வான் ஹெல்மாண்ட் காட்டினார். வில்லோ வளர்ந்த மண் பானையையும் மரத்தையும் எடைபோடுவதன் மூலம், 5 ஆண்டுகளில் மரத்தின் நிறை 74 கிலோ அதிகரித்ததைக் காட்டினார், அதே நேரத்தில் மண் 57 கிராம் மட்டுமே இழந்தது. வான் ஹெல்மாண்ட் ஆலை பெற்றதாக முடித்தார். அதன் எஞ்சிய உணவு மரத்திற்கு தண்ணீர் பாய்ச்ச பயன்படுத்தப்படும் தண்ணீரிலிருந்து. தொகுப்புக்கான முக்கிய பொருள் கார்பன் டை ஆக்சைடு என்பதை இப்போது நாம் அறிவோம், இது தாவரத்தால் காற்றில் இருந்து பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது.
1772 ஆம் ஆண்டில், ஜோசப் ப்ரீஸ்ட்லி, எரியும் மெழுகுவர்த்தியால் "கறைப்படுத்தப்பட்ட" காற்றை "சரிசெய்து" புதினா முளைப்பதைக் காட்டினார். ஏழு ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, ஒளியில் இருப்பதன் மூலம் தாவரங்கள் கெட்ட காற்றை "சரிசெய்ய" முடியும் என்று ஜான் இங்கென்ஹுயிஸ் கண்டுபிடித்தார், மேலும் தாவரங்களின் காற்றை "சரிசெய்யும்" திறன் அன்றைய தெளிவு மற்றும் தாவரங்கள் இருக்கும் நேரத்தின் விகிதாசாரமாகும். சூரியன். இருட்டில், தாவரங்கள் "விலங்குகளுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும்" காற்றை வெளியிடுகின்றன.
ஒளிச்சேர்க்கை பற்றிய அறிவின் வளர்ச்சியின் அடுத்த முக்கியமான படி 1804 இல் நடத்தப்பட்ட சாஸ்சரின் சோதனைகள். ஒளிச்சேர்க்கைக்கு முன்னும் பின்னும் காற்று மற்றும் தாவரங்களை எடைபோடுவதன் மூலம், தாவரத்தின் உலர் நிறை அதிகரிப்பு காற்றில் இருந்து உறிஞ்சப்படும் கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் வெகுஜனத்தை விட அதிகமாக இருப்பதை சாஸர் நிறுவினார். வெகுஜன அதிகரிப்பில் ஈடுபட்டுள்ள மற்றொரு பொருள் தண்ணீர் என்று சாஸூர் முடிவு செய்தார். எனவே, 160 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை பின்வருமாறு கற்பனை செய்யப்பட்டது:
H 2 O + CO 2 + hv -> C 6 H 12 O 6 + O 2
நீர் + கார்பன் டை ஆக்சைடு + சூரிய ஆற்றல் ----> கரிமப் பொருள் + ஆக்ஸிஜன்
ஒளிச்சேர்க்கையில் ஒளியின் பங்கு கார்பன் டை ஆக்சைடை உடைப்பதாகும் என்று Ingenhues முன்மொழிந்தார்; இந்த வழக்கில், ஆக்ஸிஜன் வெளியிடப்படுகிறது, மேலும் வெளியிடப்பட்ட "கார்பன்" தாவர திசுக்களை உருவாக்க பயன்படுகிறது. இந்த அடிப்படையில், உயிரினங்கள் பச்சை தாவரங்களாகப் பிரிக்கப்பட்டன, அவை சூரிய ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி கார்பன் டை ஆக்சைடை "ஒருங்கிணைக்க" முடியும், மேலும் ஒளி ஆற்றலைப் பயன்படுத்த முடியாத மற்றும் CO 2 ஐ ஒருங்கிணைக்க முடியாத குளோரோபில் இல்லாத பிற உயிரினங்கள்.
1887 ஆம் ஆண்டில் எஸ்.என்.வினோகிராட்ஸ்கி வேதியியல் பாக்டீரியாவைக் கண்டுபிடித்தபோது, உயிர் உலகத்தைப் பிரிப்பதற்கான இந்த கொள்கை மீறப்பட்டது - இருட்டில் கார்பன் டை ஆக்சைடை ஒருங்கிணைக்கும் (அதாவது கரிம சேர்மங்களாக மாற்றும்) திறன் கொண்ட குளோரோபில் இல்லாத உயிரினங்கள். 1883 ஆம் ஆண்டில், ஏங்கல்மேன் ஊதா நிற பாக்டீரியாவைக் கண்டுபிடித்தபோது, ஆக்சிஜனை வெளியிடாமல் ஒரு வகையான ஒளிச்சேர்க்கையை மேற்கொள்ளும் போது அது சீர்குலைந்தது. ஒரு காலத்தில் இந்த உண்மை போதுமான அளவு பாராட்டப்படவில்லை; இதற்கிடையில், இருட்டில் கார்பன் டை ஆக்சைடை ஒருங்கிணைக்கும் வேதியியல் பாக்டீரியாவின் கண்டுபிடிப்பு, கார்பன் டை ஆக்சைடை ஒருங்கிணைப்பதை ஒளிச்சேர்க்கையின் குறிப்பிட்ட அம்சமாகக் கருத முடியாது என்பதைக் காட்டுகிறது.
1940 க்குப் பிறகு, பெயரிடப்பட்ட கார்பனின் பயன்பாட்டிற்கு நன்றி, அனைத்து உயிரணுக்களும் - தாவரங்கள், பாக்டீரியா மற்றும் விலங்குகள் - கார்பன் டை ஆக்சைடை ஒருங்கிணைக்கும் திறன் கொண்டவை, அதாவது கரிமப் பொருட்களின் மூலக்கூறுகளில் ஒருங்கிணைக்கும் திறன் கொண்டது; இதற்குத் தேவையான ஆற்றலை அவர்கள் பெறும் ஆதாரங்கள் மட்டுமே வேறுபட்டவை.
ஒளிச்சேர்க்கை ஆய்வுக்கு மற்றொரு முக்கிய பங்களிப்பு 1905 இல் பிளாக்மேன் என்பவரால் செய்யப்பட்டது, ஒளிச்சேர்க்கை இரண்டு தொடர்ச்சியான எதிர்வினைகளைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் கண்டுபிடித்தார்: வேகமான ஒளி எதிர்வினை மற்றும் தொடர்ச்சியான மெதுவான, ஒளி-சுயாதீன நிலைகள், அதை அவர் விகித எதிர்வினை என்று அழைத்தார். உயர்-தீவிர ஒளியைப் பயன்படுத்தி, பிளாக்மேன் ஒளிச்சேர்க்கையானது இடைவிடாத ஒளியின் கீழ் அதே விகிதத்தில் தொடர் ஒளியின் கீழ் ஒரு நொடியின் ஒரு பகுதி மட்டுமே நீடிக்கும் என்று காட்டினார். ஒளிச்சேர்க்கையின் தீவிரம் இருண்ட காலத்தில் குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்புடன் மட்டுமே குறைந்தது. மேலும் ஆய்வுகளில், அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் இருண்ட எதிர்வினை விகிதம் கணிசமாக அதிகரிக்கிறது என்று கண்டறியப்பட்டது.
ஒளிச்சேர்க்கையின் வேதியியல் அடிப்படையைப் பற்றிய அடுத்த கருதுகோள் வான் நீல் என்பவரால் முன்வைக்கப்பட்டது, அவர் 1931 ஆம் ஆண்டில் பாக்டீரியாவில் ஒளிச்சேர்க்கை ஆக்ஸிஜனை வெளியிடாமல் காற்றில்லா நிலைமைகளின் கீழ் நிகழலாம் என்று பரிசோதனை மூலம் காட்டினார். கொள்கையளவில், ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை பாக்டீரியா மற்றும் பச்சை தாவரங்களில் ஒத்ததாக இருக்கும் என்று வான் நீல் பரிந்துரைத்தார். பிந்தையவற்றில், ஒளி ஆற்றல், கார்பன் டை ஆக்சைடை ஒருங்கிணைப்பதில் பங்கேற்பதன் மூலம் தீர்மானிக்கப்படும் குறைக்கும் முகவர் (H), மற்றும் ஒரு அனுமான முன்னோடியான ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர் (OH) ஆகியவற்றின் உருவாக்கத்துடன் நீரின் ஒளிச்சேர்க்கைக்கு (H 2 0) பயன்படுத்தப்படுகிறது. மூலக்கூறு ஆக்ஸிஜன். பாக்டீரியாவில், ஒளிச்சேர்க்கை பொதுவாக அதே வழியில் தொடர்கிறது, ஆனால் ஹைட்ரஜன் நன்கொடையாளர் H 2 S அல்லது மூலக்கூறு ஹைட்ரஜன், எனவே ஆக்ஸிஜன் வெளியிடப்படவில்லை.
ஒளிச்சேர்க்கை பற்றிய நவீன கருத்துக்கள்
நவீன கருத்துகளின்படி, ஒளிச்சேர்க்கையின் சாராம்சம் என்பது சூரிய ஒளியின் கதிர்வீச்சு ஆற்றலை ஏடிபி மற்றும் குறைக்கப்பட்ட நிகோடினமைடு அடினைன் டைனுக்ளியோடைடு பாஸ்பேட் (என்ஏடிபி) வடிவத்தில் இரசாயன ஆற்றலாக மாற்றுவதாகும். · N).
தற்போது, ஒளிச்சேர்க்கையின் செயல்முறையானது ஒளிச்சேர்க்கை கட்டமைப்புகள் செயலில் பங்கேற்கும் இரண்டு நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது என்பது பொதுவாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது. [காட்டு] மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கை செல் நிறமிகள்.
ஒளிச்சேர்க்கை கட்டமைப்புகள்
பாக்டீரியாவில்ஒளிச்சேர்க்கை கட்டமைப்புகள் செல் மென்படலத்தின் ஊடுருவல் வடிவத்தில் வழங்கப்படுகின்றன, இது மீசோசோமின் லேமல்லர் உறுப்புகளை உருவாக்குகிறது. பாக்டீரியாவின் அழிவிலிருந்து பெறப்பட்ட தனிமைப்படுத்தப்பட்ட மீசோசோம்கள் குரோமடோபோர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன; ஒளி-உணர்திறன் கருவி அவற்றில் குவிந்துள்ளது.
யூகாரியோட்களில்ஒளிச்சேர்க்கை கருவியானது சிறப்பு உள்ளக உறுப்புகளில் அமைந்துள்ளது - குளோரோபிளாஸ்ட்களில், பச்சை நிறமி குளோரோபில் உள்ளது, இது தாவரத்திற்கு பச்சை நிறத்தை அளிக்கிறது மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது, சூரிய ஒளியின் ஆற்றலைப் பிடிக்கிறது. மைட்டோகாண்ட்ரியா போன்ற குளோரோபிளாஸ்ட்கள் டிஎன்ஏ, ஆர்என்ஏ மற்றும் புரோட்டீன் தொகுப்புக்கான கருவியையும் கொண்டிருக்கின்றன, அதாவது, அவை தங்களை இனப்பெருக்கம் செய்யும் திறனைக் கொண்டுள்ளன. குளோரோபிளாஸ்ட்கள் மைட்டோகாண்ட்ரியாவை விட பல மடங்கு பெரியவை. குளோரோபிளாஸ்ட்களின் எண்ணிக்கை ஆல்காவில் ஒன்று முதல் உயர்ந்த தாவரங்களில் ஒரு கலத்திற்கு 40 வரை இருக்கும்.
குளோரோபிளாஸ்ட்களுக்கு கூடுதலாக, பச்சை தாவரங்களின் செல்கள் மைட்டோகாண்ட்ரியாவைக் கொண்டிருக்கின்றன, அவை ஹீட்டோரோட்ரோபிக் செல்களைப் போலவே சுவாசத்தின் மூலம் இரவில் ஆற்றலை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகின்றன.
குளோரோபிளாஸ்ட்கள் கோள அல்லது தட்டையான வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளன. அவை இரண்டு சவ்வுகளால் சூழப்பட்டுள்ளன - வெளி மற்றும் உள் (படம் 1). உள் சவ்வு தட்டையான குமிழி போன்ற வட்டுகளின் அடுக்குகளின் வடிவத்தில் ஏற்பாடு செய்யப்பட்டுள்ளது. இந்த அடுக்கு கிரானா என்று அழைக்கப்படுகிறது.
ஒவ்வொரு தானியமும் நாணயங்களின் நெடுவரிசைகள் போன்ற தனித்தனி அடுக்குகளைக் கொண்டுள்ளது. புரத மூலக்கூறுகளின் அடுக்குகள் குளோரோபில், கரோட்டின்கள் மற்றும் பிற நிறமிகளைக் கொண்ட அடுக்குகளுடன் மாறி மாறி, அதே போல் லிப்பிட்களின் சிறப்பு வடிவங்கள் (கேலக்டோஸ் அல்லது சல்பர் கொண்டவை, ஆனால் ஒரே ஒரு கொழுப்பு அமிலம் மட்டுமே). இந்த சர்பாக்டான்ட் லிப்பிடுகள் மூலக்கூறுகளின் தனிப்பட்ட அடுக்குகளுக்கு இடையில் உறிஞ்சப்பட்டதாகத் தோன்றுகிறது மற்றும் புரதம் மற்றும் நிறமிகளின் மாற்று அடுக்குகளைக் கொண்ட கட்டமைப்பை உறுதிப்படுத்த உதவுகிறது. கிரானாவின் இந்த அடுக்கு (லேமல்லர்) அமைப்பு ஒளிச்சேர்க்கையின் போது ஆற்றலை ஒரு மூலக்கூறிலிருந்து அருகிலுள்ள ஒன்றிற்கு மாற்றுவதற்கு உதவுகிறது.
ஆல்காவில் ஒவ்வொரு குளோரோபிளாஸ்டிலும் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட தானியங்கள் இல்லை, மேலும் உயர்ந்த தாவரங்களில் 50 தானியங்கள் வரை உள்ளன, அவை சவ்வு பாலங்களால் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளன. கிரானாவிற்கு இடையே உள்ள நீர் சூழல் குளோரோபிளாஸ்டின் ஸ்ட்ரோமா ஆகும், இதில் "இருண்ட எதிர்வினைகளை" மேற்கொள்ளும் நொதிகள் உள்ளன.
கிரானாவை உருவாக்கும் வெசிகல் போன்ற கட்டமைப்புகள் தைலாக்டாய்டுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. கிரானாவில் 10 முதல் 20 தைலாக்டாய்டுகள் உள்ளன.
தைலாக்டாய்டு சவ்வு ஒளிச்சேர்க்கையின் அடிப்படை கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு அலகு, தேவையான ஒளி-பொறி நிறமிகள் மற்றும் ஆற்றல் மாற்றும் கருவியின் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது, இது குவாண்டசோம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது தோராயமாக 230 குளோரோபில் மூலக்கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த துகள் சுமார் 2 x 10 6 டால்டன்களின் நிறை மற்றும் 17.5 nm பரிமாணங்களைக் கொண்டுள்ளது.
ஒளிச்சேர்க்கையின் நிலைகள் |
||
ஒளி நிலை (அல்லது ஆற்றல் நிலை) |
இருண்ட நிலை (அல்லது வளர்சிதை மாற்றம்) |
|
எதிர்வினையின் இடம் |
தைலாக்டாய்டு சவ்வுகளின் குவாண்டோசோம்களில், இது ஒளியில் நிகழ்கிறது. |
இது தைலாக்டாய்டுகளுக்கு வெளியே, ஸ்ட்ரோமாவின் நீர் சூழலில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. |
ஆரம்ப தயாரிப்புகள் |
ஒளி ஆற்றல், நீர் (H 2 O), ADP, குளோரோபில் |
CO 2, ribulose diphosphate, ATP, NADPH 2 |
செயல்முறையின் சாராம்சம் |
நீரின் ஒளிச்சேர்க்கை, பாஸ்போரிலேஷன் ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி நிலையில், ஒளி ஆற்றல் ஏடிபியின் இரசாயன ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது, மேலும் ஆற்றலற்ற நீரின் எலக்ட்ரான்கள் என்ஏடிபியின் ஆற்றல் நிறைந்த எலக்ட்ரான்களாக மாற்றப்படுகின்றன. · N 2. ஒளி நிலையின் போது உருவாகும் ஒரு துணை தயாரிப்பு ஆக்ஸிஜன் ஆகும். ஒளி நிலையின் எதிர்வினைகள் "ஒளி எதிர்வினைகள்" என்று அழைக்கப்படுகின்றன. |
கார்பாக்சிலேஷன், ஹைட்ரஜனேற்றம், டிஃபோஸ்ஃபோரிலேஷன் ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்தில், "இருண்ட எதிர்வினைகள்" ஏற்படுகின்றன, இதன் போது CO 2 இலிருந்து குளுக்கோஸின் குறைக்கும் தொகுப்பு காணப்படுகிறது. ஒளி நிலையின் ஆற்றல் இல்லாமல், இருண்ட நிலை சாத்தியமற்றது. |
இறுதி தயாரிப்புகள் |
O 2, ATP, NADPH 2 ஒளி எதிர்வினையின் ஆற்றல் நிறைந்த தயாரிப்புகள் - ATP மற்றும் NADP · ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்தில் H 2 மேலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. |
|
ஒளி மற்றும் இருண்ட நிலைகளுக்கு இடையிலான உறவை வரைபடத்தின் மூலம் வெளிப்படுத்தலாம்
ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை எண்டர்கோனிக் ஆகும், அதாவது. இலவச ஆற்றலின் அதிகரிப்புடன் உள்ளது, எனவே வெளியில் இருந்து வழங்கப்படும் ஆற்றல் குறிப்பிடத்தக்க அளவு தேவைப்படுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கைக்கான ஒட்டுமொத்த சமன்பாடு: 6CO 2 + 12H 2 O--->C 6 H 12 O 62 + 6H 2 O + 6O 2 + 2861 kJ/mol. |
||
நிலத் தாவரங்கள் ஒளிச்சேர்க்கைக்குத் தேவையான தண்ணீரை அவற்றின் வேர்கள் மூலம் உறிஞ்சுகின்றன, அதே நேரத்தில் நீர்வாழ் தாவரங்கள் சுற்றுச்சூழலில் இருந்து பரவுவதன் மூலம் அதைப் பெறுகின்றன. ஒளிச்சேர்க்கைக்கு தேவையான கார்பன் டை ஆக்சைடு, இலைகளின் மேற்பரப்பில் உள்ள சிறிய துளைகள் வழியாக தாவரத்திற்குள் பரவுகிறது - ஸ்டோமாட்டா. ஒளிச்சேர்க்கையின் போது கார்பன் டை ஆக்சைடு நுகரப்படுவதால், கலத்தில் அதன் செறிவு பொதுவாக வளிமண்டலத்தை விட சற்று குறைவாக இருக்கும். ஒளிச்சேர்க்கையின் போது வெளியாகும் ஆக்சிஜன் உயிரணுவுக்கு வெளியேயும், பின்னர் ஸ்டோமாட்டா வழியாக தாவரத்திற்கு வெளியேயும் பரவுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் போது உற்பத்தி செய்யப்படும் சர்க்கரைகள் அவற்றின் செறிவு குறைவாக உள்ள தாவரங்களின் பகுதிகளிலும் பரவுகின்றன.
ஒளிச்சேர்க்கையை மேற்கொள்ள, தாவரங்களுக்கு நிறைய காற்று தேவைப்படுகிறது, ஏனெனில் அதில் 0.03% கார்பன் டை ஆக்சைடு மட்டுமே உள்ளது. இதன் விளைவாக, 10,000 மீ 3 காற்றில் இருந்து, 3 மீ 3 கார்பன் டை ஆக்சைடைப் பெறலாம், இதில் இருந்து ஒளிச்சேர்க்கையின் போது சுமார் 110 கிராம் குளுக்கோஸ் உருவாகிறது. காற்றில் அதிக அளவு கார்பன் டை ஆக்சைடு இருப்பதால் தாவரங்கள் பொதுவாக நன்றாக வளரும். எனவே, சில பசுமை இல்லங்களில் காற்றில் உள்ள CO 2 உள்ளடக்கம் 1-5% ஆக சரிசெய்யப்படுகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி (ஒளி வேதியியல்) நிலையின் வழிமுறை |
சூரிய ஆற்றல் மற்றும் பல்வேறு நிறமிகள் ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி வேதியியல் செயல்பாட்டை செயல்படுத்துவதில் பங்கேற்கின்றன: பச்சை - குளோரோபில்ஸ் ஏ மற்றும் பி, மஞ்சள் - கரோட்டினாய்டுகள் மற்றும் சிவப்பு அல்லது நீலம் - பைகோபிலின்கள். நிறமிகளின் இந்த வளாகத்தில், குளோரோபில் ஏ மட்டுமே ஒளி வேதியியல் ரீதியாக செயலில் உள்ளது. மீதமுள்ள நிறமிகள் ஒரு துணைப் பாத்திரத்தை வகிக்கின்றன, அவை ஒளி குவாண்டா (ஒரு வகையான ஒளி-சேகரிக்கும் லென்ஸ்கள்) மற்றும் அவற்றின் கடத்திகள் ஒளி வேதியியல் மையத்திற்கு மட்டுமே சேகரிப்பாளர்களாக உள்ளன.
ஒரு குறிப்பிட்ட அலைநீளத்தின் சூரிய ஆற்றலை திறம்பட உறிஞ்சும் குளோரோபிலின் திறனின் அடிப்படையில், தைலாக்டாய்டு சவ்வுகளில் செயல்பாட்டு ஒளி வேதியியல் மையங்கள் அல்லது ஒளிச்சேர்க்கைகள் அடையாளம் காணப்பட்டன (படம் 3):
- ஒளிச்சேர்க்கை I (குளோரோபில் ஏ) - நிறமி 700 (P 700) உள்ளது, இது சுமார் 700 nm அலைநீளத்துடன் ஒளியை உறிஞ்சி, ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி நிலை தயாரிப்புகளை உருவாக்குவதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது: ATP மற்றும் NADP · எச் 2
- ஒளிச்சேர்க்கை II (குளோரோபில் பி) - நிறமி 680 (P 680) உள்ளது, இது 680 nm அலைநீளத்துடன் ஒளியை உறிஞ்சி, ஒளி அமைப்பு I ஆல் இழந்த எலக்ட்ரான்களை நீரின் ஒளிச்சேர்க்கை மூலம் நிரப்புவதன் மூலம் துணைப் பங்கு வகிக்கிறது.
ஒளிச்சேர்க்கை I மற்றும் II இல் ஒளி அறுவடை நிறமிகளின் ஒவ்வொரு 300-400 மூலக்கூறுகளுக்கும், ஒளி வேதியியல் ரீதியாக செயல்படும் நிறமியின் ஒரு மூலக்கூறு மட்டுமே உள்ளது - குளோரோபில் ஏ.
ஒரு தாவரத்தால் உறிஞ்சப்படும் ஒளி குவாண்டம்
- நிறமி P 700 ஐ தரை நிலையிலிருந்து உற்சாகமான நிலைக்கு மாற்றுகிறது - P * 700, இதில் திட்டத்தின் படி P 700 + வடிவத்தில் நேர்மறை எலக்ட்ரான் துளை உருவாக்குவதன் மூலம் எலக்ட்ரானை எளிதாக இழக்கிறது:
P 700 ---> P * 700 ---> P + 700 + e -
அதன் பிறகு ஒரு எலக்ட்ரானை இழந்த நிறமி மூலக்கூறு எலக்ட்ரான் ஏற்பியாக (எலக்ட்ரானை ஏற்றுக்கொள்ளும் திறன் கொண்டது) மற்றும் குறைக்கப்பட்ட வடிவமாக மாறும்
- திட்டத்தின் படி ஃபோட்டோசிஸ்டம் II இன் ஒளி இரசாயன மையமான பி 680 இல் நீரின் சிதைவை (ஃபோட்டோஆக்சிஜனேற்றம்) ஏற்படுத்துகிறது
H 2 O ---> 2H + + 2e - + 1/2O 2
நீரின் ஒளிச்சேர்க்கை மலை எதிர்வினை என்று அழைக்கப்படுகிறது. நீரின் சிதைவின் போது உற்பத்தி செய்யப்படும் எலக்ட்ரான்கள் ஆரம்பத்தில் Q என பெயரிடப்பட்ட ஒரு பொருளால் ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகின்றன (சில நேரங்களில் சைட்டோக்ரோம் சி 550 அதன் அதிகபட்ச உறிஞ்சுதலின் காரணமாக, இது சைட்டோக்ரோம் இல்லை என்றாலும்). பின்னர், Q என்ற பொருளிலிருந்து, மைட்டோகாண்ட்ரியல் ஒன்றின் கலவையில் ஒத்த கேரியர்களின் சங்கிலி மூலம், ஒளி குவாண்டாவை கணினியால் உறிஞ்சுவதன் விளைவாக உருவான எலக்ட்ரான் துளையை நிரப்பவும், நிறமி P + 700 ஐ மீட்டெடுக்கவும், ஒளிச்சேர்க்கை I க்கு எலக்ட்ரான்கள் வழங்கப்படுகின்றன.
அத்தகைய மூலக்கூறு அதே எலக்ட்ரானை திரும்பப் பெற்றால், ஒளி ஆற்றல் வெப்பம் மற்றும் ஒளிரும் வடிவத்தில் வெளியிடப்படும் (இது தூய குளோரோபிலின் ஒளிரும் காரணமாகும்). இருப்பினும், பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், வெளியிடப்பட்ட எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான் சிறப்பு இரும்பு-சல்பர் புரதங்களால் (FeS மையம்) ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது, பின்னர்
- அல்லது கேரியர் சங்கிலிகளில் ஒன்றில் மீண்டும் P+700க்கு கொண்டு செல்லப்பட்டு, எலக்ட்ரான் துளையை நிரப்புகிறது
- அல்லது ஃபெர்டாக்சின் மற்றும் ஃபிளாவோபுரோட்டீன் மூலம் ஒரு நிரந்தர ஏற்பிக்கு கடத்துபவர்களின் மற்றொரு சங்கிலி - NADP · எச் 2
முதல் வழக்கில், மூடிய சுழற்சி எலக்ட்ரான் போக்குவரத்து ஏற்படுகிறது, இரண்டாவது வழக்கில், சுழற்சி அல்லாத போக்குவரத்து ஏற்படுகிறது.
இரண்டு செயல்முறைகளும் ஒரே எலக்ட்ரான் போக்குவரத்து சங்கிலியால் வினையூக்கப்படுகின்றன. இருப்பினும், சுழற்சி ஃபோட்டோபாஸ்போரிலேஷனின் போது, எலக்ட்ரான்கள் குளோரோபில் இருந்து திரும்பும் ஏகுளோரோபில் பக்கத்துக்குத் திரும்பு ஏ, அதேசமயம் சுழற்சி அல்லாத ஃபோட்டோபாஸ்போரிலேஷன் எலக்ட்ரான்கள் குளோரோபில் பி இலிருந்து குளோரோபில்க்கு மாற்றப்படுகின்றன. ஏ.
| சுழற்சி (ஒளிச்சேர்க்கை) பாஸ்போரிலேஷன் | சுழற்சி அல்லாத பாஸ்போரிலேஷன் |
சுழற்சி பாஸ்போரிலேஷனின் விளைவாக, ஏடிபி மூலக்கூறுகள் உருவாகின்றன. தொடர்ச்சியான நிலைகளின் மூலம் உற்சாகமான எலக்ட்ரான்கள் P 700 க்கு திரும்புவதுடன் இந்த செயல்முறை தொடர்புடையது. உற்சாகமான எலக்ட்ரான்கள் P 700 க்கு திரும்புவது ஆற்றல் வெளியீட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது (அதிகத்திலிருந்து குறைந்த ஆற்றல் மட்டத்திற்கு மாறும்போது), இது பாஸ்போரிலேட்டிங் என்சைம் அமைப்பின் பங்கேற்புடன், ATP இன் பாஸ்பேட் பிணைப்புகளில் குவிந்து, மற்றும் ஃப்ளோரசன்ஸ் மற்றும் வெப்ப வடிவில் சிதறவில்லை (படம் 4.). இந்த செயல்முறை ஒளிச்சேர்க்கை பாஸ்போரிலேஷன் என்று அழைக்கப்படுகிறது (மைட்டோகாண்ட்ரியாவால் மேற்கொள்ளப்படும் ஆக்ஸிஜனேற்ற பாஸ்போரிலேஷனுக்கு மாறாக); ஒளிச்சேர்க்கை பாஸ்போரிலேஷன்- ஒளிச்சேர்க்கையின் முதன்மை எதிர்வினை சூரிய ஒளியின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி குளோரோபிளாஸ்ட் தைலாக்டாய்டுகளின் சவ்வில் இரசாயன ஆற்றலை (ஏடிபி மற்றும் கனிம பாஸ்பேட்டிலிருந்து ஏடிபி தொகுப்பு) உருவாக்குவதற்கான ஒரு பொறிமுறையாகும். CO 2 ஒருங்கிணைப்பின் இருண்ட எதிர்வினைக்கு அவசியம் |
சுழற்சி அல்லாத பாஸ்போரிலேஷனின் விளைவாக, NADP + ஆனது NADP ஆக குறைக்கப்படுகிறது · N. ஒரு எலக்ட்ரானை ஃபெர்டாக்சினுக்கு மாற்றுவது, அதன் குறைப்பு மற்றும் NADP + க்கு மேலும் மாறுதல் மற்றும் NADP க்கு அதன் அடுத்தடுத்த குறைப்பு ஆகியவற்றுடன் இந்த செயல்முறை தொடர்புடையது. · என் |
இரண்டு செயல்முறைகளும் தைலாக்டாய்டுகளில் நிகழ்கின்றன, இருப்பினும் இரண்டாவது மிகவும் சிக்கலானது. இது ஃபோட்டோசிஸ்டம் II இன் வேலையுடன் தொடர்புடையது (ஒன்றுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது). |
|
எனவே, பி 700 ஆல் இழந்த எலக்ட்ரான்கள் ஒளிக்கதிர் II இல் ஒளியின் செல்வாக்கின் கீழ் சிதைந்த நீரிலிருந்து எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகின்றன.
ஏ+ தரை நிலைக்கு, வெளிப்படையாக குளோரோபில் தூண்டுதலால் உருவாகிறது பி. இந்த உயர்-ஆற்றல் எலக்ட்ரான்கள் ஃபெர்டாக்சினுக்கும் பின்னர் ஃபிளாவோபுரோட்டீன் மற்றும் சைட்டோக்ரோம்கள் வழியாக குளோரோபிலுக்கும் செல்கின்றன. ஏ. கடைசி கட்டத்தில், ஏடிபிக்கு ஏடிபிக்கு பாஸ்போரிலேஷன் ஏற்படுகிறது (படம் 5).
குளோரோபில் திரும்ப எலக்ட்ரான்கள் தேவை விநீரின் விலகலின் போது உருவாகும் OH - அயனிகளால் அதன் தரை நிலை ஒருவேளை வழங்கப்படுகிறது. சில நீர் மூலக்கூறுகள் H + மற்றும் OH - அயனிகளாகப் பிரிகின்றன. எலக்ட்ரான்களின் இழப்பின் விளைவாக, OH - அயனிகள் ரேடிக்கல்களாக (OH) மாற்றப்படுகின்றன, அவை பின்னர் நீர் மற்றும் வாயு ஆக்ஸிஜனின் மூலக்கூறுகளை உருவாக்குகின்றன (படம் 6).
கோட்பாட்டின் இந்த அம்சம் 18 0 என பெயரிடப்பட்ட நீர் மற்றும் CO 2 உடன் சோதனைகளின் முடிவுகளால் உறுதிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. [காட்டு] .
இந்த முடிவுகளின்படி, ஒளிச்சேர்க்கையின் போது வெளியிடப்படும் அனைத்து ஆக்ஸிஜன் வாயுவும் CO 2 இலிருந்து அல்ல, தண்ணீரிலிருந்து வருகிறது. நீர் பிளவுகளின் எதிர்வினைகள் இன்னும் விரிவாக ஆய்வு செய்யப்படவில்லை. எவ்வாறாயினும், ஒரு குளோரோபில் மூலக்கூறின் தூண்டுதல் உட்பட, சுழற்சி அல்லாத ஃபோட்டோபாஸ்ஃபோரிலேஷன் (படம் 5) இன் அனைத்து தொடர்ச்சியான எதிர்வினைகளையும் செயல்படுத்துவது தெளிவாக உள்ளது. ஏமற்றும் ஒரு குளோரோபில் மூலக்கூறு பி, ஒரு NADP மூலக்கூறு உருவாவதற்கு வழிவகுக்கும் · எச், ஏடிபி மற்றும் பிஎன் ஆகியவற்றிலிருந்து இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஏடிபி மூலக்கூறுகள் மற்றும் ஒரு ஆக்ஸிஜன் அணுவின் வெளியீட்டிற்கு. இதற்கு குறைந்தது நான்கு குவாண்டா ஒளி தேவைப்படுகிறது - ஒவ்வொரு குளோரோபில் மூலக்கூறுக்கும் இரண்டு.
H 2 O இலிருந்து NADP க்கு எலக்ட்ரான்களின் சுழற்சி அல்லாத ஓட்டம் · இரண்டு ஒளிச்சேர்க்கைகள் மற்றும் அவற்றை இணைக்கும் எலக்ட்ரான் போக்குவரத்துச் சங்கிலிகளின் தொடர்புகளின் போது ஏற்படும் H2, ரெடாக்ஸ் ஆற்றல்களின் மதிப்புகளுக்கு முரணாகக் காணப்படுகிறது: E° 1/2O2/H2O = +0.81 V, மற்றும் NADP/NADPக்கு E° · H = -0.32 V. ஒளி ஆற்றல் எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்தை மாற்றுகிறது. ஃபோட்டோசிஸ்டம் II இலிருந்து ஃபோட்டோசிஸ்டம் I க்கு மாற்றப்படும் போது, எலக்ட்ரான் ஆற்றலின் ஒரு பகுதி தைலாக்டாய்டு சவ்வு மீது புரோட்டான் சாத்தியக்கூறு வடிவில் குவிந்து, பின்னர் ஏடிபி ஆற்றலாக உள்ளது.
எலக்ட்ரான் போக்குவரத்து சங்கிலியில் புரோட்டான் சாத்தியத்தை உருவாக்கும் வழிமுறை மற்றும் குளோரோபிளாஸ்ட்களில் ஏடிபி உருவாவதற்கு அதன் பயன்பாடு மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் உள்ளதைப் போன்றது. இருப்பினும், ஃபோட்டோபாஸ்ஃபோரிலேஷன் பொறிமுறையில் சில தனித்தன்மைகள் உள்ளன. தைலாக்டாய்டுகள் மைட்டோகாண்ட்ரியாவை உள்புறமாக மாற்றுவது போன்றது, எனவே சவ்வு வழியாக எலக்ட்ரான் மற்றும் புரோட்டான் பரிமாற்றத்தின் திசையானது மைட்டோகாண்ட்ரியல் மென்படலத்தில் உள்ள திசைக்கு எதிரானது (படம் 6). எலக்ட்ரான்கள் வெளியில் நகர்கின்றன, மேலும் புரோட்டான்கள் தைலாக்டாய்டு மேட்ரிக்ஸின் உள்ளே குவிகின்றன. மேட்ரிக்ஸ் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது, மேலும் தைலாக்டாய்டின் வெளிப்புற சவ்வு எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது, அதாவது புரோட்டான் சாய்வின் திசையானது மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் அதன் திசைக்கு நேர்மாறாக உள்ளது.
மற்றொரு அம்சம், மைட்டோகாண்ட்ரியாவுடன் ஒப்பிடும்போது புரோட்டான் திறனில் pH இன் குறிப்பிடத்தக்க அளவு அதிகமாக உள்ளது. தைலாக்டாய்டு மேட்ரிக்ஸ் அதிக அமிலத்தன்மை கொண்டது, எனவே Δ pH 0.1-0.2 V ஐ அடையலாம், அதே நேரத்தில் Δ Ψ சுமார் 0.1 V ஆகும். Δ μH+ > 0.25 V இன் ஒட்டுமொத்த மதிப்பு.
H + -ATP சின்தேடேஸ், குளோரோபிளாஸ்ட்களில் "CF 1 + F 0" காம்ப்ளக்ஸ் என குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது, மேலும் எதிர் திசையில் நோக்குநிலை கொண்டது. அதன் தலை (F 1) குளோரோபிளாஸ்டின் ஸ்ட்ரோமாவை நோக்கி வெளிப்புறமாகத் தெரிகிறது. மேட்ரிக்ஸில் இருந்து CF 0 + F 1 மூலம் புரோட்டான்கள் வெளியே தள்ளப்படுகின்றன, மேலும் புரோட்டான் ஆற்றலின் ஆற்றல் காரணமாக F 1 இன் செயலில் உள்ள மையத்தில் ATP உருவாகிறது.
மைட்டோகாண்ட்ரியல் சங்கிலியைப் போலல்லாமல், தைலாக்டாய்டு சங்கிலியானது இரண்டு இணைப்புத் தளங்களை மட்டுமே கொண்டுள்ளது, எனவே ஒரு ATP மூலக்கூறின் தொகுப்புக்கு இரண்டுக்கு பதிலாக மூன்று புரோட்டான்கள் தேவைப்படுகின்றன, அதாவது ATP இன் 3 H + /1 மோல் விகிதம்.
எனவே, ஒளிச்சேர்க்கையின் முதல் கட்டத்தில், ஒளி எதிர்வினைகளின் போது, ஏடிபி மற்றும் என்ஏடிபி ஆகியவை குளோரோபிளாஸ்டின் ஸ்ட்ரோமாவில் உருவாகின்றன. · எச் - இருண்ட எதிர்வினைகளுக்குத் தேவையான பொருட்கள்.
ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்தின் பொறிமுறை |
ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட எதிர்வினைகள் கார்பன் டை ஆக்சைடை கரிமப் பொருட்களில் சேர்த்து கார்போஹைட்ரேட்டுகளை உருவாக்குவதற்கான செயல்முறையாகும் (CO 2 இலிருந்து குளுக்கோஸின் ஒளிச்சேர்க்கை). ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி நிலை தயாரிப்புகளின் பங்கேற்புடன் குளோரோபிளாஸ்டின் ஸ்ட்ரோமாவில் எதிர்வினைகள் நிகழ்கின்றன - ஏடிபி மற்றும் என்ஏடிபி · H2.
கார்பன் டை ஆக்சைடு (ஒளி வேதியியல் கார்பாக்சிலேஷன்) ஒரு சுழற்சி செயல்முறை ஆகும், இது பென்டோஸ் பாஸ்பேட் ஒளிச்சேர்க்கை சுழற்சி அல்லது கால்வின் சுழற்சி (படம் 7) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இதில் மூன்று முக்கிய கட்டங்கள் உள்ளன:
- கார்பாக்சிலேஷன் (ரிபுலோஸ் டைபாஸ்பேட்டுடன் CO 2 ஐ சரிசெய்தல்)
- குறைப்பு (3-பாஸ்போகிளிசரேட் குறைக்கும் போது ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட் உருவாக்கம்)
- ரிபுலோஸ் டைபாஸ்பேட்டின் மீளுருவாக்கம்
ரிபுலோஸ் 5-பாஸ்பேட் (கார்பன் 5 இல் பாஸ்பேட் பகுதியுடன் 5 கார்பன் அணுக்களைக் கொண்ட சர்க்கரை) ஏடிபி மூலம் பாஸ்போரிலேஷனுக்கு உட்படுகிறது, இதன் விளைவாக ரிபுலோஸ் டைபாஸ்பேட் உருவாகிறது. இந்த பிந்தைய பொருள் CO 2 ஐ சேர்ப்பதன் மூலம் கார்பாக்சிலேட் செய்யப்படுகிறது, வெளிப்படையாக ஆறு-கார்பன் இடைநிலைக்கு, இருப்பினும், நீர் மூலக்கூறு சேர்ப்பதன் மூலம் உடனடியாக பிளவுபட்டு, பாஸ்போகிளிசெரிக் அமிலத்தின் இரண்டு மூலக்கூறுகளை உருவாக்குகிறது. பாஸ்போகிளிசெரிக் அமிலம் ஒரு நொதி எதிர்வினை மூலம் குறைக்கப்படுகிறது, இது ATP மற்றும் NADP இன் இருப்பு தேவைப்படுகிறது. · H phosphoglyceraldehyde (மூன்று கார்பன் சர்க்கரை - ட்ரையோஸ்) உருவாக்கம். அத்தகைய இரண்டு ட்ரையோஸ்களின் ஒடுக்கத்தின் விளைவாக, ஒரு ஹெக்ஸோஸ் மூலக்கூறு உருவாகிறது, இது ஒரு ஸ்டார்ச் மூலக்கூறில் சேர்க்கப்படலாம், இதனால் ஒரு இருப்பு சேமிக்கப்படும்.
சுழற்சியின் இந்த கட்டத்தை முடிக்க, ஒளிச்சேர்க்கை CO2 இன் 1 மூலக்கூறை உறிஞ்சி, ATP இன் 3 மூலக்கூறுகளையும் 4 H அணுக்களையும் (NAD இன் 2 மூலக்கூறுகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது) பயன்படுத்துகிறது. · N). ஹெக்ஸோஸ் பாஸ்பேட்டிலிருந்து, பென்டோஸ் பாஸ்பேட் சுழற்சியின் சில எதிர்விளைவுகள் மூலம் (படம். 8), ரிபுலோஸ் பாஸ்பேட் மீண்டும் உருவாக்கப்படுகிறது, இது மீண்டும் மற்றொரு கார்பன் டை ஆக்சைடு மூலக்கூறை தன்னுடன் இணைக்க முடியும்.
விவரிக்கப்பட்ட எதிர்வினைகள் எதுவும் - கார்பாக்சிலேஷன், குறைப்பு அல்லது மீளுருவாக்கம் - ஒளிச்சேர்க்கை கலத்திற்கு மட்டுமே குறிப்பிட்டதாக கருத முடியாது. அவர்கள் கண்டறிந்த ஒரே வித்தியாசம் என்னவென்றால், பாஸ்போகிளிசெரிக் அமிலத்தை பாஸ்போகிளிசெரால்டிஹைடாக மாற்றும் குறைப்பு எதிர்வினைக்கு NADP தேவைப்படுகிறது. · N, முடிந்துவிடவில்லை · N, வழக்கம் போல்.
ரிபுலோஸ் டைபாஸ்பேட் மூலம் CO 2 ஐ நிலைநிறுத்துவது ribulose diphosphate கார்பாக்சிலேஸ் என்சைம் மூலம் வினையூக்கப்படுகிறது: Ribulose diphosphate + CO 2 --> 3-பாஸ்போகிளிசரேட் அடுத்து, 3-பாஸ்போகிளிசரேட் NADP உதவியுடன் குறைக்கப்படுகிறது. · H 2 மற்றும் ATP க்கு கிளைசெரால்டிஹைட் 3-பாஸ்பேட். இந்த எதிர்வினை கிளைசெரால்டிஹைட்-3-பாஸ்பேட் டீஹைட்ரோஜினேஸ் என்ற நொதியால் வினையூக்கப்படுகிறது. கிளைசெரால்டிஹைட் 3-பாஸ்பேட் டைஹைட்ராக்ஸிஅசெட்டோன் பாஸ்பேட்டாக உடனடியாக ஐசோமரைஸ் செய்கிறது. இரண்டு ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட்டுகளும் பிரக்டோஸ் பிஸ்பாஸ்பேட் (பிரக்டோஸ் பிஸ்பாஸ்பேட் அல்டோலேஸால் வினையூக்கப்படும் தலைகீழ் எதிர்வினை) உருவாக்கத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக உருவாகும் பிரக்டோஸ் பிஸ்பாஸ்பேட்டின் மூலக்கூறுகளின் ஒரு பகுதி, ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட்டுகளுடன் சேர்ந்து, ரிபுலோஸ் பிஸ்பாஸ்பேட்டின் மீளுருவாக்கம் (சுழற்சியை மூடுதல்) இல் பங்கேற்கிறது, மற்ற பகுதி கார்போஹைட்ரேட்டுகளை ஒளிச்சேர்க்கை செல்களில் சேமிக்கப் பயன்படுகிறது, வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.
கால்வின் சுழற்சியில் CO 2 இலிருந்து குளுக்கோஸின் ஒரு மூலக்கூறின் தொகுப்புக்கு 12 NADP தேவை என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. · H + H + மற்றும் 18 ATP (12 ATP மூலக்கூறுகள் 3-பாஸ்போகிளிசரேட்டைக் குறைப்பதற்காக செலவிடப்படுகின்றன, மேலும் 6 மூலக்கூறுகள் ribulose diphosphate இன் மீளுருவாக்கம் எதிர்வினைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன). குறைந்தபட்ச விகிதம் - 3 ATP: 2 NADP · N 2.
ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்ற பாஸ்போரிலேஷன் ஆகியவற்றின் அடிப்படையிலான கொள்கைகளின் பொதுவான தன்மையை ஒருவர் கவனிக்க முடியும், மேலும் ஒளிச்சேர்க்கை என்பது, எதிர்மாறான ஆக்ஸிஜனேற்ற பாஸ்போரிலேஷன் ஆகும்:
ஒளி ஆற்றல் என்பது ஒளிச்சேர்க்கையின் போது கரிமப் பொருட்களின் (S-H 2) பாஸ்போரிலேஷன் மற்றும் தொகுப்புக்கான உந்து சக்தியாகும், மாறாக, ஆக்ஸிஜனேற்ற பாஸ்போரிலேஷனின் போது கரிமப் பொருட்களின் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் ஆற்றல். எனவே, விலங்குகள் மற்றும் பிற ஹீட்டோரோட்ரோபிக் உயிரினங்களுக்கு உயிரை வழங்கும் தாவரங்கள்:
ஒளிச்சேர்க்கையின் போது உற்பத்தி செய்யப்படும் கார்போஹைட்ரேட்டுகள் ஏராளமான கரிம தாவர பொருட்களின் கார்பன் எலும்புக்கூடுகளை உருவாக்க உதவுகின்றன. கரிம நைட்ரேட்டுகள் அல்லது வளிமண்டல நைட்ரஜனைக் குறைப்பதன் மூலம் ஆர்கனோனிட்ரஜன் பொருட்கள் ஒளிச்சேர்க்கை உயிரினங்களால் உறிஞ்சப்படுகின்றன, மேலும் சல்பேட்டுகளை அமினோ அமிலங்களின் சல்பைட்ரைல் குழுக்களாகக் குறைப்பதன் மூலம் கந்தகம் உறிஞ்சப்படுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கை இறுதியில் புரதங்கள், நியூக்ளிக் அமிலங்கள், கார்போஹைட்ரேட்டுகள், லிப்பிடுகள், காஃபாக்டர்கள் மட்டுமல்லாமல், மதிப்புமிக்க மருத்துவப் பொருட்களான (ஆல்கலாய்டுகள், ஃபிளாவனாய்டுகள், பாலிபினால்கள், டெர்பீன்கள், ஸ்டீராய்டுகள், கரிம அமிலங்கள், ஆர்கானிக் அமிலங்கள், ஆர்கானிக் அமிலங்கள் போன்றவை) உயிருக்குத் தேவையான பல இரண்டாம் நிலை தொகுப்பு தயாரிப்புகளையும் உருவாக்குவதை உறுதி செய்கிறது. )
குளோரோபில் அல்லாத ஒளிச்சேர்க்கை
வயலட் ஒளி-உணர்திறன் நிறமியைக் கொண்ட உப்பு-அன்பான பாக்டீரியாக்களில் குளோரோபில் அல்லாத ஒளிச்சேர்க்கை காணப்படுகிறது. இந்த நிறமி பாக்டீரியோஹோடோப்சின் என்ற புரதமாக மாறியது, இதில் விழித்திரையின் காட்சி ஊதா போன்ற - ரோடாப்சின், வைட்டமின் ஏ - விழித்திரையின் வழித்தோன்றல் உள்ளது. உப்பை விரும்பும் பாக்டீரியாவின் சவ்வுக்குள் கட்டமைக்கப்பட்ட பாக்டீரியோடோப்சின், விழித்திரை மூலம் ஒளியை உறிஞ்சுவதற்கு பதிலளிக்கும் வகையில் இந்த சவ்வில் ஒரு புரோட்டான் திறனை உருவாக்குகிறது, இது ATP ஆக மாற்றப்படுகிறது. எனவே, பாக்டீரியோடோப்சின் என்பது ஒளி ஆற்றலின் குளோரோபில் இல்லாத மாற்றியாகும்.
ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் வெளிப்புற சூழல்
ஒளி, நீர் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு முன்னிலையில் மட்டுமே ஒளிச்சேர்க்கை சாத்தியமாகும். பயிரிடப்பட்ட தாவர இனங்களில் ஒளிச்சேர்க்கையின் செயல்திறன் 20% க்கும் அதிகமாக இல்லை, பொதுவாக இது 6-7% ஐ விட அதிகமாக இல்லை. வளிமண்டலத்தில் தோராயமாக 0.03% (தொகுதி) CO 2 உள்ளது, அதன் உள்ளடக்கம் 0.1% ஆக அதிகரிக்கும் போது, ஒளிச்சேர்க்கையின் தீவிரம் மற்றும் தாவர உற்பத்தித்திறன் அதிகரிக்கும், எனவே பைகார்பனேட்டுகளுடன் தாவரங்களுக்கு உணவளிக்க அறிவுறுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், 1.0% க்கும் அதிகமான காற்றில் உள்ள CO 2 உள்ளடக்கம் ஒளிச்சேர்க்கையில் தீங்கு விளைவிக்கும். ஒரு வருடத்தில், பூமியின் வளிமண்டலத்தின் மொத்த CO 2 இல் 3% நிலப்பரப்பு தாவரங்கள் மட்டுமே உறிஞ்சுகின்றன, அதாவது சுமார் 20 பில்லியன் டன்கள் வரை 4 × 10 18 kJ ஒளி ஆற்றல் CO 2 இலிருந்து தொகுக்கப்பட்ட கார்போஹைட்ரேட்டுகளில் குவிந்துள்ளது. இது 40 பில்லியன் கிலோவாட் மின் நிலையத் திறனுக்கு ஒத்திருக்கிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் துணை தயாரிப்பு, ஆக்ஸிஜன், உயர் உயிரினங்கள் மற்றும் ஏரோபிக் நுண்ணுயிரிகளுக்கு இன்றியமையாதது. தாவரங்களைப் பாதுகாப்பது என்பது பூமியில் உயிர்களைப் பாதுகாப்பதாகும்.
ஒளிச்சேர்க்கையின் திறன்
பயோமாஸ் உற்பத்தியின் அடிப்படையில் ஒளிச்சேர்க்கையின் செயல்திறனை ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியில் விழும் மொத்த சூரிய கதிர்வீச்சின் விகிதத்தின் மூலம் மதிப்பிட முடியும், அது பயிரின் கரிமப் பொருட்களில் சேமிக்கப்படுகிறது. அமைப்பின் உற்பத்தித்திறனை ஒரு வருடத்திற்கு ஒரு யூனிட் பகுதிக்கு பெறப்பட்ட கரிம உலர் பொருளின் அளவைக் கொண்டு மதிப்பிடலாம், மேலும் ஒரு ஹெக்டேருக்கு ஒரு வருடத்திற்கு உற்பத்தி செய்யப்படும் நிறை (கிலோ) அல்லது ஆற்றல் (mJ) அலகுகளில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.
பயோமாஸ் மகசூல் ஆண்டு முழுவதும் செயல்படும் சூரிய ஆற்றல் சேகரிப்பாளரின் (இலைகள்) பரப்பளவு மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கை அதிகபட்ச விகிதத்தில் சாத்தியமாகும் போது, அத்தகைய லைட்டிங் நிலைமைகளுடன் வருடத்திற்கு நாட்களின் எண்ணிக்கையைப் பொறுத்தது, இது முழு செயல்முறையின் செயல்திறனையும் தீர்மானிக்கிறது. . தாவரங்களுக்குக் கிடைக்கும் சூரியக் கதிர்வீச்சின் விகிதத்தை (% இல்) தீர்மானிப்பதன் முடிவுகள் (ஒளிச்சேர்க்கை செயலில் உள்ள கதிர்வீச்சு, PAR), மற்றும் அடிப்படை ஒளி வேதியியல் மற்றும் உயிர்வேதியியல் செயல்முறைகள் மற்றும் அவற்றின் வெப்ப இயக்கவியல் திறன் பற்றிய அறிவு ஆகியவை கரிம உருவாக்கத்தின் சாத்தியமான அதிகபட்ச விகிதங்களைக் கணக்கிடுவதை சாத்தியமாக்குகின்றன. கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் அடிப்படையில் பொருட்கள்.
தாவரங்கள் 400 முதல் 700 nm வரை அலைநீளத்துடன் ஒளியைப் பயன்படுத்துகின்றன, அதாவது ஒளிச்சேர்க்கை செயலில் உள்ள கதிர்வீச்சு அனைத்து சூரிய ஒளியிலும் 50% ஆகும். இது ஒரு பொதுவான வெயில் நாளுக்கு (சராசரியாக) பூமியின் மேற்பரப்பில் 800-1000 W/m2 என்ற தீவிரத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது. நடைமுறையில் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது ஆற்றல் மாற்றத்தின் சராசரி அதிகபட்ச செயல்திறன் 5-6% ஆகும். இந்த மதிப்பீடுகள் CO 2 பிணைப்பு செயல்முறையின் ஆய்வுகள் மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய உடலியல் மற்றும் உடல் இழப்புகளின் அடிப்படையில் பெறப்படுகின்றன. கார்போஹைட்ரேட் வடிவில் பிணைக்கப்பட்ட CO 2 இன் ஒரு மோல் 0.47 MJ ஆற்றலுக்கு ஒத்திருக்கிறது, மேலும் 680 nm அலைநீளம் கொண்ட சிவப்பு ஒளி குவாண்டாவின் ஒரு மோலின் ஆற்றல் 0.176 MJ ஆகும். எனவே, CO 2 இன் 1 மோலை பிணைக்க தேவையான சிவப்பு ஒளி குவாண்டாவின் குறைந்தபட்ச மோல்களின் எண்ணிக்கை 0.47:0.176 = 2.7 ஆகும். இருப்பினும், ஒரு CO 2 மூலக்கூறை நிலைநிறுத்துவதற்கு நீரிலிருந்து நான்கு எலக்ட்ரான்களை மாற்றுவதற்கு குறைந்தபட்சம் எட்டு குவாண்டா ஒளி தேவைப்படுவதால், கோட்பாட்டு பிணைப்பு திறன் 2.7:8 = 33% ஆகும். இந்த கணக்கீடுகள் சிவப்பு விளக்குக்காக செய்யப்படுகின்றன; வெள்ளை ஒளிக்கு இந்த மதிப்பு அதற்கேற்ப குறைவாக இருக்கும் என்பது தெளிவாகிறது.
சிறந்த கள நிலைமைகளின் கீழ், தாவரங்களில் நிர்ணயித்தல் திறன் 3% ஐ அடைகிறது, ஆனால் இது குறுகிய கால வளர்ச்சியின் போது மட்டுமே சாத்தியமாகும், மேலும் ஆண்டு முழுவதும் கணக்கிடப்பட்டால், அது 1 முதல் 3% வரை இருக்கும்.
நடைமுறையில், மிதமான மண்டலங்களில் ஒளிச்சேர்க்கை ஆற்றல் மாற்றத்தின் சராசரி ஆண்டு செயல்திறன் பொதுவாக 0.5-1.3%, மற்றும் துணை வெப்பமண்டல பயிர்களுக்கு - 0.5-2.5%. சூரிய ஒளி தீவிரம் மற்றும் வெவ்வேறு ஒளிச்சேர்க்கை திறன் ஆகியவற்றின் கொடுக்கப்பட்ட மட்டத்தில் எதிர்பார்க்கப்படும் விளைச்சலை படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள வரைபடங்களிலிருந்து எளிதாக மதிப்பிடலாம். 9.
ஒளிச்சேர்க்கையின் பொருள்
- ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை அனைத்து உயிரினங்களுக்கும் ஊட்டச்சத்தின் அடிப்படையாகும், மேலும் மனிதகுலத்திற்கு எரிபொருள், நார்ச்சத்து மற்றும் எண்ணற்ற பயனுள்ள இரசாயன கலவைகளை வழங்குகிறது.
- பயிரின் உலர் எடையில் 90-95% ஒளிச்சேர்க்கையின் போது காற்றில் இருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீரிலிருந்து உருவாகிறது.
- மனிதர்கள் ஒளிச்சேர்க்கை தயாரிப்புகளில் 7% உணவு, கால்நடை தீவனம், எரிபொருள் மற்றும் கட்டுமானப் பொருட்களாக பயன்படுத்துகின்றனர்.
ஒளிச்சேர்க்கை என்பது ஒளி ஆற்றலை வேதியியல் பிணைப்புகளின் ஆற்றலாக மாற்றுவதாகும்கரிம சேர்மங்கள்.
ஒளிச்சேர்க்கை அனைத்து ஆல்காக்கள், சயனோபாக்டீரியா உட்பட பல புரோகாரியோட்டுகள் மற்றும் சில யூனிசெல்லுலர் யூகாரியோட்டுகள் உட்பட தாவரங்களின் சிறப்பியல்பு ஆகும்.
பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், ஒளிச்சேர்க்கை ஒரு துணை தயாரிப்பாக ஆக்ஸிஜனை (O2) உருவாக்குகிறது. இருப்பினும், ஒளிச்சேர்க்கைக்கு பல்வேறு பாதைகள் இருப்பதால் இது எப்போதும் இல்லை. ஆக்ஸிஜன் வெளியீட்டில், அதன் ஆதாரம் நீர், இதில் இருந்து ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் ஒளிச்சேர்க்கையின் தேவைக்காக பிரிக்கப்படுகின்றன.
ஒளிச்சேர்க்கை பல்வேறு நிறமிகள், என்சைம்கள், கோஎன்சைம்கள், முதலியன சம்பந்தப்பட்ட பல எதிர்வினைகளைக் கொண்டுள்ளது.முக்கிய நிறமிகள் குளோரோபில்ஸ் ஆகும், அவற்றுடன் கூடுதலாக - கரோட்டினாய்டுகள் மற்றும் பைகோபிலின்கள்.
இயற்கையில், தாவர ஒளிச்சேர்க்கையின் இரண்டு பாதைகள் பொதுவானவை: C 3 மற்றும் C 4. மற்ற உயிரினங்களுக்கு அவற்றின் சொந்த குறிப்பிட்ட எதிர்வினைகள் உள்ளன. இந்த வெவ்வேறு செயல்முறைகள் அனைத்தும் "ஒளிச்சேர்க்கை" என்ற வார்த்தையின் கீழ் ஒன்றுபட்டுள்ளன - அவை அனைத்திலும், மொத்தத்தில், ஃபோட்டான்களின் ஆற்றல் ஒரு வேதியியல் பிணைப்பாக மாற்றப்படுகிறது. ஒப்பிடுகையில்: வேதியியல் தொகுப்பின் போது, சில சேர்மங்களின் (கனிம) வேதியியல் பிணைப்பின் ஆற்றல் மற்றவற்றாக மாற்றப்படுகிறது - கரிம.
ஒளிச்சேர்க்கையில் இரண்டு கட்டங்கள் உள்ளன - ஒளி மற்றும் இருண்ட.முதலாவது ஒளி கதிர்வீச்சை (hν) சார்ந்துள்ளது, இது எதிர்வினைகள் ஏற்படுவதற்கு அவசியமானது. இருண்ட கட்டம் ஒளி-சுயாதீனமானது.
தாவரங்களில், ஒளிச்சேர்க்கை குளோரோபிளாஸ்ட்களில் ஏற்படுகிறது. அனைத்து எதிர்வினைகளின் விளைவாக, முதன்மை கரிமப் பொருட்கள் உருவாகின்றன, அதிலிருந்து கார்போஹைட்ரேட்டுகள், அமினோ அமிலங்கள், கொழுப்பு அமிலங்கள் போன்றவை ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன, ஒளிச்சேர்க்கையின் மொத்த எதிர்வினை பொதுவாக இது தொடர்பாக எழுதப்படுகிறது. குளுக்கோஸ் - ஒளிச்சேர்க்கையின் மிகவும் பொதுவான தயாரிப்பு:
6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2
O 2 மூலக்கூறில் உள்ள ஆக்ஸிஜன் அணுக்கள் கார்பன் டை ஆக்சைடில் இருந்து எடுக்கப்படவில்லை, ஆனால் தண்ணீரிலிருந்து எடுக்கப்படுகின்றன. கார்பன் டை ஆக்சைடு - கார்பனின் ஆதாரம், இது மிகவும் முக்கியமானது. அதன் பிணைப்புக்கு நன்றி, தாவரங்கள் கரிமப் பொருட்களை ஒருங்கிணைக்க வாய்ப்பு உள்ளது.
மேலே வழங்கப்பட்ட இரசாயன எதிர்வினை பொதுவானது மற்றும் மொத்தமானது. இது செயல்முறையின் சாரத்திலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளது. எனவே கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் ஆறு தனித்தனி மூலக்கூறுகளிலிருந்து குளுக்கோஸ் உருவாகவில்லை. CO 2 பிணைப்பு ஒரு நேரத்தில் ஒரு மூலக்கூறு ஏற்படுகிறது, இது முதலில் ஏற்கனவே இருக்கும் ஐந்து கார்பன் சர்க்கரையுடன் இணைகிறது.
புரோகாரியோட்டுகள் ஒளிச்சேர்க்கையின் சொந்த குணாதிசயங்களைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, பாக்டீரியாவில், முக்கிய நிறமி பாக்டீரியோகுளோரோபில் ஆகும், மேலும் ஆக்ஸிஜன் வெளியிடப்படுவதில்லை, ஏனெனில் ஹைட்ரஜன் தண்ணீரிலிருந்து எடுக்கப்படுவதில்லை, ஆனால் பெரும்பாலும் ஹைட்ரஜன் சல்பைடு அல்லது பிற பொருட்களிலிருந்து. நீல-பச்சை பாசிகளில், முக்கிய நிறமி குளோரோபில் ஆகும், மேலும் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது ஆக்ஸிஜன் வெளியிடப்படுகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டம்
ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்தில், ATP மற்றும் NADP H 2 ஆகியவை கதிர்வீச்சு ஆற்றலின் காரணமாக ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.அது நடக்கும் குளோரோபிளாஸ்ட் தைலகாய்டுகளில், நிறமிகள் மற்றும் நொதிகள் மின் வேதியியல் சுற்றுகளின் செயல்பாட்டிற்கான சிக்கலான வளாகங்களை உருவாக்குகின்றன, இதன் மூலம் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் ஓரளவு ஹைட்ரஜன் புரோட்டான்கள் கடத்தப்படுகின்றன.
எலக்ட்ரான்கள் இறுதியில் கோஎன்சைம் NADP உடன் முடிவடைகின்றன, இது எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யும்போது, சில புரோட்டான்களை ஈர்த்து NADP H 2 ஆக மாறுகிறது. மேலும், தைலகாய்டு மென்படலத்தின் ஒரு பக்கத்தில் புரோட்டான்கள் மற்றும் மறுபுறம் எலக்ட்ரான்கள் ஒரு மின் வேதியியல் சாய்வை உருவாக்குகிறது, இதன் திறன் ஏடிபி மற்றும் பாஸ்போரிக் அமிலத்திலிருந்து ஏடிபியை ஒருங்கிணைக்க ஏடிபி சின்தேடேஸ் என்ற நொதியால் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கிய நிறமிகள் பல்வேறு குளோரோபில்கள் ஆகும். அவற்றின் மூலக்கூறுகள் ஒளியின் குறிப்பிட்ட, ஓரளவு வேறுபட்ட நிறமாலையின் கதிர்வீச்சைப் பிடிக்கின்றன. இந்த வழக்கில், குளோரோபில் மூலக்கூறுகளின் சில எலக்ட்ரான்கள் அதிக ஆற்றல் நிலைக்கு நகரும். இது ஒரு நிலையற்ற நிலை, மற்றும் கோட்பாட்டில், எலக்ட்ரான்கள், அதே கதிர்வீச்சு மூலம், வெளியில் இருந்து பெறப்பட்ட ஆற்றலை விண்வெளியில் விடுவித்து முந்தைய நிலைக்குத் திரும்ப வேண்டும். இருப்பினும், ஒளிச்சேர்க்கை செல்களில், உற்சாகமான எலக்ட்ரான்கள் ஏற்பிகளால் கைப்பற்றப்படுகின்றன, மேலும் அவற்றின் ஆற்றலில் படிப்படியாகக் குறைவதால், கேரியர்களின் சங்கிலியுடன் மாற்றப்படுகின்றன.
தைலகாய்டு சவ்வுகளில் இரண்டு வகையான ஒளியமைப்புகள் உள்ளன, அவை ஒளியின் வெளிப்படும் போது எலக்ட்ரான்களை வெளியிடுகின்றன.ஒளியமைப்பு என்பது பெரும்பாலும் குளோரோபில் நிறமிகளைக் கொண்ட ஒரு சிக்கலான சிக்கலானது ஆகும், அதில் இருந்து எலக்ட்ரான்கள் அகற்றப்படுகின்றன. ஒளி அமைப்பில், சூரிய ஒளி பல மூலக்கூறுகளைப் பிடிக்கிறது, ஆனால் அனைத்து ஆற்றலும் எதிர்வினை மையத்தில் சேகரிக்கப்படுகிறது.
ஃபோட்டோசிஸ்டம் I இலிருந்து எலக்ட்ரான்கள், டிரான்ஸ்போர்ட்டர்களின் சங்கிலி வழியாக கடந்து, NADP ஐக் குறைக்கிறது.
ஃபோட்டோசிஸ்டம் II இலிருந்து வெளியிடப்படும் எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றல் ATP இன் தொகுப்புக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.மற்றும் ஒளியமைப்பு II இன் எலக்ட்ரான்கள் தாமாகவே புகைப்பட அமைப்பு I இன் எலக்ட்ரான் துளைகளை நிரப்புகின்றன.
இரண்டாவது ஒளிச்சேர்க்கையின் துளைகள் எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகின்றன நீரின் ஒளிச்சேர்க்கை. ஒளிச்சேர்க்கையானது ஒளியின் பங்கேற்புடன் நிகழ்கிறது மற்றும் புரோட்டான்கள், எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் ஆக்ஸிஜனாக H 2 O சிதைவதைக் கொண்டுள்ளது. நீரின் ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக இலவச ஆக்ஸிஜன் உருவாகிறது. புரோட்டான்கள் ஒரு மின் வேதியியல் சாய்வை உருவாக்குவதிலும் NADPயைக் குறைப்பதிலும் ஈடுபட்டுள்ளன. ஃபோட்டோசிஸ்டம் II இன் குளோரோபில் மூலம் எலக்ட்ரான்கள் பெறப்படுகின்றன.
ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்திற்கான தோராயமான சுருக்கச் சமன்பாடு:
H 2 O + NADP + 2ADP + 2P → ½O 2 + NADP H 2 + 2ATP
சுழற்சி எலக்ட்ரான் போக்குவரத்து
என்று அழைக்கப்படும் ஒளிச்சேர்க்கையின் சுழற்சி அல்லாத ஒளி நிலை. இன்னும் சில இருக்கிறதா NADP குறைப்பு ஏற்படாத போது சுழற்சி எலக்ட்ரான் போக்குவரத்து. இந்த வழக்கில், ஒளிச்சேர்க்கையிலிருந்து எலக்ட்ரான்கள் நான் டிரான்ஸ்போர்ட்டர் சங்கிலிக்கு செல்கிறேன், அங்கு ஏடிபி தொகுப்பு ஏற்படுகிறது. அதாவது, இந்த எலெக்ட்ரான் போக்குவரத்துச் சங்கிலியானது ஒளியமைப்பு I இலிருந்து எலக்ட்ரான்களைப் பெறுகிறது, II அல்ல. முதல் ஒளிச்சேர்க்கை, ஒரு சுழற்சியை செயல்படுத்துகிறது: அது வெளியிடும் எலக்ட்ரான்கள் அதற்குத் திரும்புகின்றன. வழியில், அவர்கள் தங்கள் ஆற்றலின் ஒரு பகுதியை ஏடிபி தொகுப்பில் செலவிடுகிறார்கள்.
ஃபோட்டோபாஸ்ஃபோரிலேஷன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்ற பாஸ்போரிலேஷன்
ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்தை செல்லுலார் சுவாசத்தின் கட்டத்துடன் ஒப்பிடலாம் - ஆக்ஸிஜனேற்ற பாஸ்போரிலேஷன், இது மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் கிறிஸ்டேயில் நிகழ்கிறது. கேரியர்களின் சங்கிலி மூலம் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் புரோட்டான்களின் பரிமாற்றத்தின் காரணமாக ஏடிபி தொகுப்பும் அங்கு நிகழ்கிறது. இருப்பினும், ஒளிச்சேர்க்கை விஷயத்தில், ஆற்றல் ATP இல் சேமிக்கப்படுகிறது செல்லின் தேவைகளுக்காக அல்ல, ஆனால் முக்கியமாக ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்தின் தேவைகளுக்காக. மேலும் சுவாசத்தின் போது ஆற்றலின் ஆரம்ப ஆதாரம் கரிமப் பொருட்களாக இருந்தால், ஒளிச்சேர்க்கையின் போது அது சூரிய ஒளியாகும். ஒளிச்சேர்க்கையின் போது ஏடிபியின் தொகுப்பு அழைக்கப்படுகிறது ஃபோட்டோபாஸ்ஃபோரிலேஷன்மாறாக ஆக்ஸிஜனேற்ற பாஸ்போரிலேஷனை விட.
ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டம்
முதல் முறையாக, ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டம் கால்வின், பென்சன் மற்றும் பாசெம் ஆகியோரால் விரிவாக ஆய்வு செய்யப்பட்டது. அவர்கள் கண்டுபிடித்த வினைச் சுழற்சி பின்னர் கால்வின் சுழற்சி அல்லது சி 3 ஒளிச்சேர்க்கை என அழைக்கப்பட்டது. தாவரங்களின் சில குழுக்களில், மாற்றியமைக்கப்பட்ட ஒளிச்சேர்க்கை பாதை காணப்படுகிறது - சி 4, ஹட்ச்-ஸ்லாக் சுழற்சி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட எதிர்வினைகளில், CO 2 நிலையானது.இருண்ட கட்டம் குளோரோபிளாஸ்டின் ஸ்ட்ரோமாவில் ஏற்படுகிறது.
CO 2 இன் குறைப்பு ATP இன் ஆற்றல் மற்றும் ஒளி எதிர்வினைகளில் உருவாகும் NADP H 2 இன் சக்தியைக் குறைக்கிறது. அவை இல்லாமல், கார்பன் நிர்ணயம் ஏற்படாது. எனவே, இருண்ட கட்டம் நேரடியாக ஒளியைச் சார்ந்து இல்லை என்றாலும், அது பொதுவாக வெளிச்சத்திலும் நிகழ்கிறது.
கால்வின் சுழற்சி
இருண்ட கட்டத்தின் முதல் எதிர்வினை CO 2 ( கார்பாக்சிலேஷன்இ) முதல் 1,5-ரிபுலோஸ் பைபாஸ்பேட் ( ரிபுலோஸ்-1,5-பிஸ்பாஸ்பேட்) – ரிபிஎஃப். பிந்தையது இரட்டிப்பு பாஸ்போரிலேட்டட் ரைபோஸ் ஆகும். இந்த எதிர்வினை ரிபுலோஸ்-1,5-டிபாஸ்பேட் கார்பாக்சிலேஸ் என்சைம் மூலம் வினையூக்கப்படுகிறது. ரூபிஸ்கோ.
கார்பாக்சிலேஷனின் விளைவாக, ஒரு நிலையற்ற ஆறு-கார்பன் கலவை உருவாகிறது, இது நீராற்பகுப்பின் விளைவாக, இரண்டு மூன்று கார்பன் மூலக்கூறுகளாக உடைகிறது. பாஸ்போகிளிசெரிக் அமிலம் (PGA)- ஒளிச்சேர்க்கையின் முதல் தயாரிப்பு. பிஜிஏ பாஸ்போகிளிசரேட் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.
RiBP + CO 2 + H 2 O → 2FGK
FHA மூன்று கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டுள்ளது, அவற்றில் ஒன்று அமில கார்பாக்சைல் குழுவின் (-COOH) பகுதியாகும்:
மூன்று கார்பன் சர்க்கரை (கிளிசெரால்டிஹைட் பாஸ்பேட்) PGA இலிருந்து உருவாகிறது ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட் (TP), ஏற்கனவே ஆல்டிஹைட் குழு (-CHO) உட்பட:
FHA (3-அமிலம்) → TF (3-சர்க்கரை)
இந்த எதிர்வினைக்கு ATP இன் ஆற்றல் மற்றும் NADP H2 இன் குறைக்கும் சக்தி தேவைப்படுகிறது. TF என்பது ஒளிச்சேர்க்கையின் முதல் கார்போஹைட்ரேட் ஆகும்.
இதற்குப் பிறகு, பெரும்பாலான ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட் ரிபுலோஸ் பைபாஸ்பேட்டின் (RiBP) மீளுருவாக்கம் செய்ய செலவிடப்படுகிறது, இது மீண்டும் CO2 ஐ சரிசெய்யப் பயன்படுகிறது. மீளுருவாக்கம் என்பது 3 முதல் 7 வரையிலான பல கார்பன் அணுக்களுடன் சர்க்கரை பாஸ்பேட்டுகளை உள்ளடக்கிய ATP- உட்கொள்ளும் வினைகளின் வரிசையை உள்ளடக்கியது.
RiBF இன் இந்த சுழற்சி கால்வின் சுழற்சி ஆகும்.
அதில் உருவாகும் TF இன் சிறிய பகுதி கால்வின் சுழற்சியை விட்டு வெளியேறுகிறது. கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் 6 பிணைப்பு மூலக்கூறுகளின் அடிப்படையில், மகசூல் ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட்டின் 2 மூலக்கூறுகள் ஆகும். உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு தயாரிப்புகளுடன் சுழற்சியின் மொத்த எதிர்வினை:
6CO 2 + 6H 2 O → 2TP
இந்த வழக்கில், RiBP இன் 6 மூலக்கூறுகள் பிணைப்பில் பங்கேற்கின்றன மற்றும் PGA இன் 12 மூலக்கூறுகள் உருவாகின்றன, அவை 12 TF ஆக மாற்றப்படுகின்றன, இதில் 10 மூலக்கூறுகள் சுழற்சியில் உள்ளன மற்றும் RiBP இன் 6 மூலக்கூறுகளாக மாற்றப்படுகின்றன. TP மூன்று-கார்பன் சர்க்கரை, மற்றும் RiBP ஒரு ஐந்து-கார்பன் ஒன்று என்பதால், கார்பன் அணுக்கள் தொடர்பாக நாம்: 10 * 3 = 6 * 5. சுழற்சியை வழங்கும் கார்பன் அணுக்களின் எண்ணிக்கை மாறாது, தேவையான அனைத்தும் ரிபிபி மீண்டும் உருவாக்கப்படுகிறது. சுழற்சியில் நுழையும் ஆறு கார்பன் டை ஆக்சைடு மூலக்கூறுகள் சுழற்சியை விட்டு வெளியேறும் இரண்டு ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட் மூலக்கூறுகளை உருவாக்குவதற்கு செலவிடப்படுகின்றன.
கால்வின் சுழற்சி, 6 பிணைக்கப்பட்ட CO 2 மூலக்கூறுகளுக்கு, 18 ATP மூலக்கூறுகள் மற்றும் 12 NADP H 2 மூலக்கூறுகள் தேவைப்படுகிறது, இவை ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்தின் எதிர்வினைகளில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.
கணக்கீடு சுழற்சியை விட்டு வெளியேறும் இரண்டு ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட் மூலக்கூறுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது, ஏனெனில் பின்னர் உருவாக்கப்பட்ட குளுக்கோஸ் மூலக்கூறு 6 கார்பன் அணுக்களை உள்ளடக்கியது.
ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட் (டிபி) கால்வின் சுழற்சியின் இறுதி தயாரிப்பு ஆகும், ஆனால் இது ஒளிச்சேர்க்கையின் இறுதி தயாரிப்பு என்று அழைக்க முடியாது, ஏனெனில் இது கிட்டத்தட்ட குவிந்துவிடாது, ஆனால், மற்ற பொருட்களுடன் வினைபுரிந்து, குளுக்கோஸ், சுக்ரோஸ், ஸ்டார்ச், கொழுப்புகளாக மாற்றப்படுகிறது. , கொழுப்பு அமிலங்கள் மற்றும் அமினோ அமிலங்கள். TF க்கு கூடுதலாக, FGK முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. இருப்பினும், இத்தகைய எதிர்வினைகள் ஒளிச்சேர்க்கை உயிரினங்களில் மட்டுமல்ல. இந்த அர்த்தத்தில், ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டம் கால்வின் சுழற்சியைப் போன்றது.
ஆறு-கார்பன் சர்க்கரை FHA இலிருந்து படிநிலை நொதி வினையூக்கத்தால் உருவாகிறது பிரக்டோஸ் 6-பாஸ்பேட், இது மாறும் குளுக்கோஸ். தாவரங்களில், குளுக்கோஸ் ஸ்டார்ச் மற்றும் செல்லுலோஸாக பாலிமரைஸ் செய்யலாம். கார்போஹைட்ரேட் தொகுப்பு கிளைகோலிசிஸின் தலைகீழ் செயல்முறைக்கு ஒத்ததாகும்.
ஒளி சுவாசம்
ஆக்ஸிஜன் ஒளிச்சேர்க்கையைத் தடுக்கிறது. சுற்றுச்சூழலில் அதிக O 2, CO 2 வரிசைப்படுத்தல் செயல்முறை குறைவான செயல்திறன் கொண்டது. உண்மை என்னவென்றால், ரிபுலோஸ் பைபாஸ்பேட் கார்பாக்சிலேஸ் (ரூபிஸ்கோ) என்சைம் கார்பன் டை ஆக்சைடுடன் மட்டுமல்ல, ஆக்ஸிஜனுடனும் வினைபுரியும். இந்த வழக்கில், இருண்ட எதிர்வினைகள் சற்றே வித்தியாசமாக இருக்கும்.
பாஸ்போகிளைகோலேட் என்பது பாஸ்போகிளைகோலிக் அமிலம். பாஸ்பேட் குழு உடனடியாக அதிலிருந்து பிரிக்கப்பட்டு, அது கிளைகோலிக் அமிலமாக (கிளைகோலேட்) மாறும். அதை "மறுசுழற்சி" செய்ய, ஆக்ஸிஜன் மீண்டும் தேவைப்படுகிறது. எனவே, வளிமண்டலத்தில் அதிக ஆக்ஸிஜன், மேலும் அது ஒளிச்சேர்க்கையைத் தூண்டும் மற்றும் எதிர்வினை தயாரிப்புகளை அகற்ற ஆலைக்கு அதிக ஆக்ஸிஜன் தேவைப்படும்.
ஒளிச்சேர்க்கை என்பது ஆக்ஸிஜனின் ஒளி சார்ந்த நுகர்வு மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு வெளியீடு ஆகும்.அதாவது, சுவாசத்தின் போது வாயு பரிமாற்றம் ஏற்படுகிறது, ஆனால் குளோரோபிளாஸ்ட்களில் ஏற்படுகிறது மற்றும் ஒளி கதிர்வீச்சை சார்ந்துள்ளது. ஒளிச்சேர்க்கையின் போது மட்டுமே ரிபுலோஸ் பைபாஸ்பேட் உருவாகும் என்பதால், ஒளிச்சேர்க்கை ஒளியைச் சார்ந்தது.
ஒளிச்சேர்க்கையின் போது, கிளைகோலேட்டிலிருந்து கார்பன் அணுக்கள் கால்வின் சுழற்சியில் பாஸ்போகிளிசெரிக் அமிலம் (பாஸ்போகிளிசரேட்) வடிவத்தில் திரும்பும்.
2 கிளைகோலேட் (C 2) → 2 கிளைஆக்சைலேட் (C 2) → 2 கிளைசின் (C 2) - CO 2 → செரின் (C 3) → Hydroxypyruvate (C 3) → Glycerate (C 3) → FHA (C
நீங்கள் பார்க்கிறபடி, திரும்புதல் முழுமையடையவில்லை, ஏனெனில் இரண்டு கிளைசின் மூலக்கூறுகள் செரின் அமினோ அமிலத்தின் ஒரு மூலக்கூறாக மாற்றப்படும்போது ஒரு கார்பன் அணு இழக்கப்படுகிறது, மேலும் கார்பன் டை ஆக்சைடு வெளியிடப்படுகிறது.
கிளைகோலேட்டை கிளைஆக்சைலேட்டாகவும், கிளைசின் செரினாகவும் மாற்றும் போது ஆக்ஸிஜன் தேவைப்படுகிறது.
கிளைகோலேட்டை கிளைஆக்சைலேட்டாகவும் பின்னர் கிளைசினாகவும் மாற்றுவது பெராக்ஸிசோம்களில் நிகழ்கிறது, மேலும் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் செரினின் தொகுப்பு ஏற்படுகிறது. செரின் மீண்டும் பெராக்ஸிசோம்களில் நுழைகிறது, அங்கு அது முதலில் ஹைட்ராக்ஸிபைருவேட்டாக மாற்றப்பட்டு பின்னர் கிளிசரேட்டாக மாற்றப்படுகிறது. கிளிசரேட் ஏற்கனவே குளோரோபிளாஸ்ட்களில் நுழைகிறது, அங்கு பிஜிஏ அதிலிருந்து ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கை C 3 வகை ஒளிச்சேர்க்கை கொண்ட தாவரங்களின் சிறப்பியல்பு. கிளைகோலேட்டை PGA ஆக மாற்றுவதில் ஆற்றல் வீணடிக்கப்படுவதால், இது தீங்கு விளைவிப்பதாகக் கருதலாம். வளிமண்டலத்தில் அதிக அளவு ஆக்ஸிஜனுக்கு பண்டைய தாவரங்கள் தயாராக இல்லை என்ற உண்மையின் காரணமாக வெளிப்படையாக ஒளிச்சேர்க்கை எழுந்தது. ஆரம்பத்தில், அவற்றின் பரிணாமம் கார்பன் டை ஆக்சைடு நிறைந்த வளிமண்டலத்தில் நடந்தது, மேலும் இது ரூபிஸ்கோ நொதியின் எதிர்வினை மையத்தை முக்கியமாக கைப்பற்றியது.
சி 4 ஒளிச்சேர்க்கை, அல்லது ஹட்ச்-ஸ்லாக் சுழற்சி
C 3 -ஒளிச்சேர்க்கையின் போது இருண்ட கட்டத்தின் முதல் தயாரிப்பு பாஸ்போகிளிசரிக் அமிலம், இதில் மூன்று கார்பன் அணுக்கள் இருந்தால், C 4 -பாத்வேயின் போது முதல் தயாரிப்புகள் நான்கு கார்பன் அணுக்களைக் கொண்ட அமிலங்கள்: மாலிக், ஆக்ஸலோஅசெடிக், அஸ்பார்டிக்.
C 4 ஒளிச்சேர்க்கை பல வெப்பமண்டல தாவரங்களில் காணப்படுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, கரும்பு மற்றும் சோளம்.
C4 தாவரங்கள் கார்பன் மோனாக்சைடை மிகவும் திறம்பட உறிஞ்சி, கிட்டத்தட்ட ஒளிச்சேர்க்கை இல்லை.
ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டம் C4 பாதையில் செல்லும் தாவரங்கள் ஒரு சிறப்பு இலை அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன. அதில், வாஸ்குலர் மூட்டைகள் இரட்டை அடுக்கு செல்களால் சூழப்பட்டுள்ளன. உள் அடுக்கு என்பது கடத்தும் மூட்டையின் புறணி ஆகும். வெளிப்புற அடுக்கு மீசோபில் செல்கள் ஆகும். செல் அடுக்குகளின் குளோரோபிளாஸ்ட்கள் ஒன்றுக்கொன்று வேறுபட்டவை.
மெசோபிலிக் குளோரோபிளாஸ்ட்கள் பெரிய கிரானா, ஒளிச்சேர்க்கைகளின் உயர் செயல்பாடு மற்றும் ரிபிபி-கார்பாக்சிலேஸ் (ரூபிஸ்கோ) மற்றும் ஸ்டார்ச் என்ற நொதி இல்லாததால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. அதாவது, இந்த உயிரணுக்களின் குளோரோபிளாஸ்ட்கள் முதன்மையாக ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்திற்கு ஏற்றதாக இருக்கும்.
வாஸ்குலர் மூட்டை செல்களின் குளோரோபிளாஸ்ட்களில், கிரானா கிட்டத்தட்ட வளர்ச்சியடையவில்லை, ஆனால் RiBP கார்பாக்சிலேஸின் செறிவு அதிகமாக உள்ளது. இந்த குளோரோபிளாஸ்ட்கள் ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்திற்கு ஏற்றது.
கார்பன் டை ஆக்சைடு முதலில் மீசோபில் செல்களில் நுழைந்து, கரிம அமிலங்களுடன் பிணைக்கிறது, இந்த வடிவத்தில் உறை செல்களுக்கு கொண்டு செல்லப்படுகிறது, வெளியிடப்பட்டது மற்றும் சி 3 தாவரங்களில் உள்ளதைப் போலவே மேலும் பிணைக்கப்படுகிறது. அதாவது, C 3 ஐ மாற்றுவதற்கு பதிலாக, C 4 பாதை பூர்த்தி செய்கிறது.
மீசோபில், CO2 பாஸ்போஎனோல்பைருவேட் (PEP) உடன் இணைந்து நான்கு கார்பன் அணுக்களைக் கொண்ட ஆக்சலோஅசெட்டேட்டை (ஒரு அமிலம்) உருவாக்குகிறது:
PEP கார்பாக்சிலேஸ் என்ற நொதியின் பங்கேற்புடன் எதிர்வினை ஏற்படுகிறது, இது ரூபிஸ்கோவை விட CO 2 உடன் அதிக ஈடுபாட்டைக் கொண்டுள்ளது. கூடுதலாக, PEP கார்பாக்சிலேஸ் ஆக்ஸிஜனுடன் தொடர்பு கொள்ளாது, அதாவது இது ஒளிச்சேர்க்கைக்கு செலவிடப்படவில்லை. எனவே, C 4 ஒளிச்சேர்க்கையின் நன்மை கார்பன் டை ஆக்சைடை மிகவும் திறமையான நிர்ணயம், உறை செல்களில் அதன் செறிவு அதிகரிப்பு மற்றும் அதன் விளைவாக, RiBP கார்பாக்சிலேஸின் மிகவும் திறமையான செயல்பாடு ஆகும், இது கிட்டத்தட்ட ஒளிச்சேர்க்கைக்கு செலவிடப்படவில்லை.
ஆக்ஸலோஅசெட்டேட் 4-கார்பன் டைகார்பாக்சிலிக் அமிலமாக (மேலேட் அல்லது அஸ்பார்டேட்) மாற்றப்படுகிறது, இது மூட்டை உறை செல்களின் குளோரோபிளாஸ்ட்களுக்கு கொண்டு செல்லப்படுகிறது. இங்கே அமிலம் டிகார்பாக்சிலேட்டட் (CO2 ஐ அகற்றுதல்), ஆக்சிஜனேற்றம் (ஹைட்ரஜனை அகற்றுதல்) மற்றும் பைருவேட்டாக மாற்றப்படுகிறது. ஹைட்ரஜன் NADP ஐ குறைக்கிறது. பைருவேட் மீசோபில் திரும்புகிறது, அங்கு PEP ATP நுகர்வுடன் மீண்டும் உருவாக்கப்படுகிறது.
உறை செல்களின் குளோரோபிளாஸ்ட்களில் பிரிக்கப்பட்ட CO 2 ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்தின் வழக்கமான C 3 பாதைக்கு செல்கிறது, அதாவது கால்வின் சுழற்சிக்கு.
ஹட்ச்-ஸ்லாக் பாதை வழியாக ஒளிச்சேர்க்கைக்கு அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.
C4 பாதையானது C3 பாதையை விட பரிணாம வளர்ச்சியின் பிற்பகுதியில் உருவானது என்றும், இது பெரும்பாலும் ஒளிச்சேர்க்கைக்கு எதிரான தழுவலாகும் என்றும் நம்பப்படுகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை இருண்ட கட்ட எதிர்வினைகளுடன் முடிவடைகிறது, இதன் போது கார்போஹைட்ரேட்டுகள் உருவாகின்றன. இந்த எதிர்வினைகளைச் செய்ய, ஒளி கட்டத்தில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றல் மற்றும் பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: இந்த எதிர்வினைகளின் சுழற்சியைக் கண்டுபிடித்ததற்காக நோபல் பரிசு 1961 இல் வழங்கப்பட்டது. ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்தைப் பற்றி சுருக்கமாகவும் தெளிவாகவும் பேச முயற்சிப்போம்.
உள்ளூர்மயமாக்கல் மற்றும் நிபந்தனைகள்
இருண்ட கட்ட எதிர்வினைகள் குளோரோபிளாஸ்ட்களின் ஸ்ட்ரோமாவில் (மேட்ரிக்ஸ்) நடைபெறுகின்றன. அவை ஒளியின் இருப்பைச் சார்ந்து இல்லை, ஏனெனில் அவர்களுக்குத் தேவையான ஆற்றல் ஏற்கனவே ATP வடிவத்தில் சேமிக்கப்படுகிறது.
கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் தொகுப்புக்கு, நீரின் ஒளிச்சேர்க்கையிலிருந்து பெறப்பட்ட ஹைட்ரஜன் மற்றும் NADPH₂ மூலக்கூறுகளில் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது. சர்க்கரைகள் இருப்பதும் அவசியம், இதில் CO₂ மூலக்கூறிலிருந்து ஒரு கார்பன் அணு இணைக்கப்படும்.
முளைக்கும் தாவரங்களுக்கு சர்க்கரையின் ஆதாரம் எண்டோஸ்பெர்ம் - விதையில் காணப்படும் மற்றும் தாய் தாவரத்திலிருந்து பெறப்படும் இருப்பு பொருட்கள் ஆகும்.
படிக்கிறது
குளுக்கோஸ் உருவாவதற்கு வழிவகுக்கும் ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்தின் இரசாயன எதிர்வினைகளின் தொகுப்பு எம். கால்வின் மற்றும் அவரது கூட்டுப்பணியாளர்களால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.
முதல் 4 கட்டுரைகள்யார் இதையும் சேர்த்து படிக்கிறார்கள்
அரிசி. 1. ஆய்வகத்தில் மெல்வின் கால்வின்.
கட்டத்தின் முதல் படி மூன்று கார்பன் அணுக்கள் கொண்ட சேர்மங்களைப் பெறுவதாகும்.
சில தாவரங்களுக்கு, முதல் படியாக 4 கார்பன் அணுக்கள் கொண்ட கரிம அமிலங்கள் உருவாகும். இந்த பாதை ஆஸ்திரேலிய விஞ்ஞானிகளான எம். ஹட்ச் மற்றும் எஸ். ஸ்லாக் ஆகியோரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது மற்றும் இது C₄ - ஒளிச்சேர்க்கை என்று அழைக்கப்படுகிறது.
C₄ ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக குளுக்கோஸ் மற்றும் பிற சர்க்கரைகளும் உள்ளன.
CO₂ பிணைப்பு
ஒளி கட்டத்தில் பெறப்பட்ட ATP இன் ஆற்றல் காரணமாக, ஸ்ட்ரோமாவில் ரிபுலோஸ் பாஸ்பேட் மூலக்கூறுகள் செயல்படுத்தப்படுகின்றன. இது 5 கார்பன் அணுக்களைக் கொண்ட ரிபுலோஸ் டைபாஸ்பேட்டாக (RDP) மிகவும் வினைத்திறன் கொண்ட கலவையாக மாற்றப்படுகிறது.
அரிசி. 2. CO₂ ஐ RDF உடன் இணைக்கும் திட்டம்.
மூன்று கார்பன் அணுக்களைக் கொண்ட பாஸ்போகிளிசெரிக் அமிலத்தின் (PGA) இரண்டு மூலக்கூறுகள் உருவாகின்றன. அடுத்த கட்டத்தில், PGA ATP உடன் வினைபுரிந்து டைபாஸ்போகிளிசெரிக் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது. DiPHA NADPH₂ உடன் வினைபுரிந்து பாஸ்போகிளிசெரால்டிஹைடாக (PGA) குறைக்கப்படுகிறது.
அனைத்து எதிர்வினைகளும் பொருத்தமான நொதிகளின் செல்வாக்கின் கீழ் மட்டுமே நிகழ்கின்றன.
PHA பாஸ்போடிஆக்ஸிஅசெட்டோனை உருவாக்குகிறது.
ஹெக்ஸோஸ் உருவாக்கம்
அடுத்த கட்டத்தில், பிஹெச்ஏ மற்றும் பாஸ்போடிஆக்ஸிஅசெட்டோனின் ஒடுக்கம் மூலம், பிரக்டோஸ் டைபாஸ்பேட் உருவாகிறது, இதில் 6 கார்பன் அணுக்கள் உள்ளன மற்றும் சுக்ரோஸ் மற்றும் பாலிசாக்கரைடுகளை உருவாக்குவதற்கான தொடக்கப் பொருளாகும்.
அரிசி. 3. ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்தின் திட்டம்.
பிரக்டோஸ் டைபாஸ்பேட் PHA மற்றும் பிற இருண்ட கட்ட தயாரிப்புகளுடன் வினைபுரிந்து, 4-, 5-, 6- மற்றும் 7-கார்பன் சர்க்கரைகளின் சங்கிலிகளை உருவாக்குகிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் நிலையான தயாரிப்புகளில் ஒன்று ரிபுலோஸ் பாஸ்பேட் ஆகும், இது மீண்டும் எதிர்வினை சுழற்சியில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது, ATP உடன் தொடர்பு கொள்கிறது. ஒரு குளுக்கோஸ் மூலக்கூறைப் பெற, அது இருண்ட கட்ட எதிர்வினைகளின் 6 சுழற்சிகளுக்கு உட்படுகிறது.
கார்போஹைட்ரேட்டுகள் ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கிய தயாரிப்பு ஆகும், ஆனால் அமினோ அமிலங்கள், கொழுப்பு அமிலங்கள் மற்றும் கிளைகோலிப்பிட்கள் ஆகியவை கால்வின் சுழற்சியின் இடைநிலை பொருட்களிலிருந்து உருவாகின்றன.
இவ்வாறு, தாவர உடலில், பல செயல்பாடுகள் ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்தில் என்ன நடக்கிறது என்பதைப் பொறுத்தது. இந்த கட்டத்தில் பெறப்பட்ட பொருட்கள் புரதங்கள், கொழுப்புகள், சுவாசம் மற்றும் பிற உள்செல்லுலார் செயல்முறைகளின் உயிரியக்கத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
நாம் என்ன கற்றுக்கொண்டோம்?
தரம் 10 இல் ஒளிச்சேர்க்கையைப் படிக்கும்போது, அதன் இரண்டு கட்டங்களிலும் என்ன செயல்முறைகள் நிகழ்கின்றன என்பதைக் கண்டுபிடித்தோம். இருண்ட கட்டம் பின்வரும் அம்சங்களால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது: கரிமப் பொருட்களின் உருவாக்கம், ஏடிபியை ஏடிபியாக மாற்றுதல் மற்றும் ஆற்றலின் வெளியீடு, கார்பன் டை ஆக்சைடை உறிஞ்சுதல். கால்வின் சுழற்சியில் முக்கிய முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை: ரிபுலோஸ் டைபாஸ்பேட், ஒரு CO₂ ஏற்பியாக, பிரக்டோஸ் டைபாஸ்பேட், முதல் ஹெக்ஸாடோமிக் கார்போஹைட்ரேட்டாக, பிணைக்கப்பட்ட கார்பன் அணு CO₂ உட்பட.
தலைப்பில் சோதனை
அறிக்கையின் மதிப்பீடு
சராசரி மதிப்பீடு: 4 . பெறப்பட்ட மொத்த மதிப்பீடுகள்: 188.
ஒளிச்சேர்க்கை என்பது தாவர செல்கள் மற்றும் சில வகையான பாக்டீரியாக்களால் ஆக்ஸிஜனை உருவாக்குதல் மற்றும் வெளியிடுவதில் விளையும் செயல்முறையாகும்.
அடிப்படை கருத்து
ஒளிச்சேர்க்கை என்பது தனித்துவமான உடல் மற்றும் வேதியியல் எதிர்வினைகளின் சங்கிலியைத் தவிர வேறில்லை. இது எதைக் கொண்டுள்ளது? பச்சை தாவரங்கள் மற்றும் சில பாக்டீரியாக்கள் சூரிய ஒளியை உறிஞ்சி அவற்றை மின்காந்த ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன. ஒளிச்சேர்க்கையின் இறுதி முடிவு பல்வேறு கரிம சேர்மங்களின் வேதியியல் பிணைப்புகளின் ஆற்றலாகும்.
சூரிய ஒளியில் வெளிப்படும் தாவரத்தில், ரெடாக்ஸ் எதிர்வினைகள் ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையில் நிகழ்கின்றன. நீர் மற்றும் ஹைட்ரஜன், நன்கொடையாளர்-குறைப்பு முகவர்கள், ஏற்பி-ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர் (கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் அசிடேட்) எலக்ட்ரான்கள் வடிவில் நகரும். இதன் விளைவாக, குறைக்கப்பட்ட கார்போஹைட்ரேட் கலவைகள் உருவாகின்றன, அதே போல் ஆக்ஸிஜன், இது தாவரங்களால் வெளியிடப்படுகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கை ஆய்வு வரலாறு
பல ஆயிரம் ஆண்டுகளாக, ஒரு தாவரத்தின் ஊட்டச்சத்து மண்ணின் மூலம் அதன் வேர் அமைப்பு மூலம் நிகழ்கிறது என்று மனிதன் நம்பினான். பதினாறாம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில், டச்சு இயற்கை ஆர்வலர் ஜான் வான் ஹெல்மாண்ட் ஒரு தொட்டியில் செடியை வளர்ப்பதற்கான ஒரு பரிசோதனையை நடத்தினார். நடவு செய்வதற்கு முன் மண்ணை எடைபோட்டு, ஆலை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவை எட்டிய பிறகு, தாவரங்களின் அனைத்து பிரதிநிதிகளும் முக்கியமாக தண்ணீரிலிருந்து ஊட்டச்சத்துக்களைப் பெற்றனர் என்று அவர் முடிவு செய்தார். அடுத்த இரண்டு நூற்றாண்டுகளுக்கு விஞ்ஞானிகள் இந்தக் கோட்பாட்டைக் கடைப்பிடித்தனர்.
தாவர ஊட்டச்சத்து பற்றிய எதிர்பாராத ஆனால் சரியான அனுமானம் 1771 இல் ஆங்கில வேதியியலாளர் ஜோசப் பிரீஸ்ட்லியால் செய்யப்பட்டது. மனிதர்கள் சுவாசிக்கத் தகுதியற்ற காற்றைச் சுத்திகரிக்கும் திறன் கொண்டவை தாவரங்கள் என்பதை அவர் மேற்கொண்ட சோதனைகள் உறுதியாக நிரூபித்தன. சிறிது நேரம் கழித்து, சூரிய ஒளியின் பங்கேற்பு இல்லாமல் இந்த செயல்முறைகள் சாத்தியமற்றது என்று முடிவு செய்யப்பட்டது. பச்சை தாவர இலைகள் தாங்கள் பெறும் கார்பன் டை ஆக்சைடை ஆக்ஸிஜனாக மாற்றுவதை விட அதிகம் என்று விஞ்ஞானிகள் கண்டறிந்துள்ளனர். இந்த செயல்முறை இல்லாமல் அவர்களின் வாழ்க்கை சாத்தியமற்றது. நீர் மற்றும் தாது உப்புகளுடன் சேர்ந்து, கார்பன் டை ஆக்சைடு தாவரங்களுக்கு உணவாக செயல்படுகிறது. தாவரங்களின் அனைத்து பிரதிநிதிகளுக்கும் ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கிய முக்கியத்துவம் இதுவாகும்.
பூமியில் வாழ்வதற்கு ஆக்ஸிஜனின் பங்கு
ஆங்கில வேதியியலாளர் ப்ரீஸ்ட்லி மேற்கொண்ட சோதனைகள், நமது கிரகத்தில் காற்று ஏன் சுவாசிக்கக்கூடியதாக இருக்கிறது என்பதை மனிதகுலம் விளக்க உதவியது. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, ஏராளமான உயிரினங்கள் இருந்தபோதிலும், எண்ணற்ற நெருப்பு எரிந்தாலும் வாழ்க்கை பராமரிக்கப்படுகிறது.
பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பூமியில் உயிர்கள் தோன்றுவது வெறுமனே சாத்தியமற்றது. நமது கிரகத்தின் வளிமண்டலத்தில் இலவச ஆக்ஸிஜன் இல்லை. தாவரங்களின் வருகையால் எல்லாம் மாறிவிட்டது. இன்று வளிமண்டலத்தில் உள்ள அனைத்து ஆக்ஸிஜனும் பச்சை இலைகளில் நிகழும் ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாகும். இந்த செயல்முறை பூமியின் தோற்றத்தை மாற்றியது மற்றும் வாழ்க்கையின் வளர்ச்சிக்கு உத்வேகம் அளித்தது. ஒளிச்சேர்க்கையின் இந்த விலைமதிப்பற்ற முக்கியத்துவம் 18 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் மட்டுமே மனிதகுலத்தால் முழுமையாக உணரப்பட்டது.
நமது கிரகத்தில் மனிதர்களின் இருப்பு தாவர உலகின் நிலையைப் பொறுத்தது என்று சொன்னால் அது மிகையாகாது. ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கியத்துவம் பல்வேறு உயிர்க்கோள செயல்முறைகளின் நிகழ்வுகளில் அதன் முன்னணி பாத்திரத்தில் உள்ளது. உலக அளவில், இந்த அற்புதமான இயற்பியல் வேதியியல் எதிர்வினை கனிம பொருட்களிலிருந்து கரிமப் பொருட்களை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது.
ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறைகளின் வகைப்பாடு
ஒரு பச்சை இலையில் மூன்று முக்கியமான எதிர்வினைகள் ஏற்படுகின்றன. அவை ஒளிச்சேர்க்கையைக் குறிக்கின்றன. இந்த எதிர்வினைகள் பதிவுசெய்யப்பட்ட அட்டவணை உயிரியல் ஆய்வில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதன் வரிகள் அடங்கும்:
ஒளிச்சேர்க்கை;
- எரிவாயு பரிமாற்றம்;
- நீரின் ஆவியாதல்.
பகல் நேரத்தில் தாவரத்தில் ஏற்படும் இயற்பியல் வேதியியல் எதிர்வினைகள் பச்சை இலைகள் கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் ஆக்ஸிஜனை வெளியிட அனுமதிக்கின்றன. இருட்டில் - இந்த இரண்டு கூறுகளில் முதல் மட்டுமே.
சில தாவரங்களில் குளோரோபிலின் தொகுப்பு குறைந்த மற்றும் பரவலான வெளிச்சத்தில் கூட நிகழ்கிறது.
முக்கிய நிலைகள்
ஒளிச்சேர்க்கையின் இரண்டு கட்டங்கள் உள்ளன, அவை ஒருவருக்கொருவர் நெருக்கமாக தொடர்புடையவை. முதல் கட்டத்தில், ஒளிக்கதிர்களின் ஆற்றல் உயர் ஆற்றல் சேர்மங்களான ATP மற்றும் உலகளாவிய குறைக்கும் முகவர்கள் NADPH ஆக மாற்றப்படுகிறது. இந்த இரண்டு கூறுகளும் ஒளிச்சேர்க்கையின் முதன்மை தயாரிப்புகள்.
இரண்டாவது (இருண்ட) கட்டத்தில், கார்பன் டை ஆக்சைடை கார்போஹைட்ரேட்டுகளாகக் குறைக்கும் வரை, இதன் விளைவாக வரும் ஏடிபி மற்றும் என்ஏடிபிஎச் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் இரண்டு கட்டங்களும் நேரம் மட்டுமல்ல. அவை வெவ்வேறு இடங்களிலும் நிகழ்கின்றன. உயிரியலில் "ஒளிச்சேர்க்கை" என்ற தலைப்பைப் படிக்கும் எவருக்கும், இரண்டு கட்டங்களின் சிறப்பியல்புகளின் துல்லியமான அறிகுறியுடன் கூடிய அட்டவணை செயல்முறையைப் பற்றிய துல்லியமான புரிதலுக்கு உதவும்.
ஆக்ஸிஜன் உற்பத்தியின் வழிமுறை
தாவரங்கள் கார்பன் டை ஆக்சைடை உறிஞ்சிய பிறகு, ஊட்டச்சத்துக்கள் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. சூரிய ஒளியில் வெளிப்படும் போது குளோரோபில்ஸ் எனப்படும் பச்சை நிறமிகளில் இந்த செயல்முறை நிகழ்கிறது. இந்த அற்புதமான எதிர்வினையின் முக்கிய கூறுகள்:
ஒளி;
- குளோரோபிளாஸ்ட்கள்;
- தண்ணீர்;
- கார்பன் டை ஆக்சைடு;
- வெப்ப நிலை.
ஒளிச்சேர்க்கையின் வரிசை
தாவரங்கள் நிலைகளில் ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்கின்றன. ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கிய நிலைகள் பின்வருமாறு:
குளோரோபில்ஸ் மூலம் ஒளியை உறிஞ்சுதல்;
- குளோரோபிளாஸ்ட்கள் (பச்சை நிறமியின் உள் உறுப்புகள்) மூலம் மண்ணிலிருந்து பெறப்பட்ட நீரை ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜனாகப் பிரித்தல்;
- ஆக்ஸிஜனின் ஒரு பகுதியை வளிமண்டலத்தில் நகர்த்துதல், மற்றொன்று தாவரங்களின் சுவாச செயல்முறைக்கு;
- தாவரங்களின் புரத துகள்களில் (பைரினாய்டுகள்) சர்க்கரை மூலக்கூறுகளை உருவாக்குதல்;
- மாவுச்சத்து, வைட்டமின்கள், கொழுப்புகள் போன்றவற்றின் உற்பத்தி. நைட்ரஜனுடன் சர்க்கரை கலந்ததன் விளைவாக.
ஒளிச்சேர்க்கைக்கு சூரிய ஒளி தேவை என்ற போதிலும், இந்த எதிர்வினை செயற்கை ஒளியின் கீழ் ஏற்படலாம்.
பூமிக்கான தாவரங்களின் பங்கு
பச்சை இலையில் நிகழும் அடிப்படை செயல்முறைகள் ஏற்கனவே உயிரியல் அறிவியலால் முழுமையாக ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளன. உயிர்க்கோளத்திற்கு ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கியத்துவம் மகத்தானது. இலவச ஆற்றலின் அளவு அதிகரிப்பதற்கு வழிவகுக்கும் ஒரே எதிர்வினை இதுதான்.
ஒளிச்சேர்க்கையின் போது, ஒவ்வொரு ஆண்டும் நூற்று ஐம்பது பில்லியன் டன் கரிம பொருட்கள் உருவாகின்றன. கூடுதலாக, இந்த காலகட்டத்தில், தாவரங்கள் கிட்டத்தட்ட 200 மில்லியன் டன் ஆக்ஸிஜனை வெளியிடுகின்றன. இது சம்பந்தமாக, ஒளிச்சேர்க்கையின் பங்கு மனிதகுலம் அனைவருக்கும் மகத்தானது என்று வாதிடலாம், ஏனெனில் இந்த செயல்முறை பூமியில் ஆற்றலின் முக்கிய ஆதாரமாக செயல்படுகிறது.
ஒரு தனித்துவமான இயற்பியல் வேதியியல் எதிர்வினையின் செயல்பாட்டில், கார்பன், ஆக்ஸிஜன் மற்றும் பல கூறுகளின் சுழற்சி ஏற்படுகிறது. இது இயற்கையில் ஒளிச்சேர்க்கையின் மற்றொரு முக்கிய முக்கியத்துவத்தைக் குறிக்கிறது. இந்த எதிர்வினை வளிமண்டலத்தின் ஒரு குறிப்பிட்ட கலவையை பராமரிக்கிறது, அதில் பூமியில் வாழ்க்கை சாத்தியமாகும்.
தாவரங்களில் நிகழும் ஒரு செயல்முறை கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, இது அதிகரித்த செறிவுகளில் குவிவதைத் தடுக்கிறது. ஒளிச்சேர்க்கைக்கு இதுவும் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. பூமியில், பச்சை தாவரங்களுக்கு நன்றி, கிரீன்ஹவுஸ் விளைவு என்று அழைக்கப்படுபவை உருவாக்கப்படவில்லை. ஃப்ளோரா நம் கிரகத்தை அதிக வெப்பமடையாமல் பாதுகாக்கிறது.
ஊட்டச்சத்தின் அடிப்படையாக தாவரங்கள்
வனவியல் மற்றும் விவசாயத்திற்கு ஒளிச்சேர்க்கையின் பங்கு முக்கியமானது. தாவர உலகம் அனைத்து ஹீட்டோரோட்ரோபிக் உயிரினங்களுக்கும் ஊட்டச்சத்து அடிப்படையாகும். இருப்பினும், ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கியத்துவம் பச்சை இலைகளால் கார்பன் டை ஆக்சைடை உறிஞ்சுவது மற்றும் சர்க்கரை போன்ற ஒரு தனித்துவமான எதிர்வினையின் அத்தகைய முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பின் உற்பத்தியில் மட்டுமல்ல. தாவரங்கள் நைட்ரஜன் மற்றும் சல்பர் சேர்மங்களை தங்கள் உடலை உருவாக்கும் பொருட்களாக மாற்றும் திறன் கொண்டவை.
இது எப்படி நடக்கிறது? தாவர வாழ்வில் ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கியத்துவம் என்ன? ஆலை மூலம் நைட்ரேட் அயனிகளை உற்பத்தி செய்வதன் மூலம் இந்த செயல்முறை மேற்கொள்ளப்படுகிறது. இந்த கூறுகள் மண் நீரில் காணப்படுகின்றன. அவை வேர் அமைப்பு மூலம் தாவரத்திற்குள் நுழைகின்றன. ஒரு பச்சை உயிரினத்தின் செல்கள் நைட்ரேட் அயனிகளை அமினோ அமிலங்களாக செயலாக்குகின்றன, அவை புரதச் சங்கிலிகளை உருவாக்குகின்றன. ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை கொழுப்பு கூறுகளை உருவாக்குகிறது. அவை தாவரங்களுக்கு முக்கியமான இருப்பு பொருட்கள். இதனால், பல பழங்களின் விதைகளில் சத்தான எண்ணெய் உள்ளது. இந்த தயாரிப்பு மனிதர்களுக்கும் முக்கியமானது, ஏனெனில் இது உணவு மற்றும் விவசாயத் தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
பயிர் உற்பத்தியில் ஒளிச்சேர்க்கையின் பங்கு
விவசாய நிறுவனங்களின் உலக நடைமுறையில், தாவர வளர்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சியின் அடிப்படை வடிவங்களைப் படிப்பதன் முடிவுகள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உங்களுக்கு தெரியும், பயிர் உருவாக்கத்திற்கான அடிப்படை ஒளிச்சேர்க்கை ஆகும். அதன் தீவிரம், பயிர்களின் நீர் ஆட்சி மற்றும் அவற்றின் தாது ஊட்டச்சத்தைப் பொறுத்தது. ஒரு நபர் பயிர் அடர்த்தி மற்றும் இலை அளவு அதிகரிப்பதை எவ்வாறு அடைகிறார், இதனால் ஆலை சூரியனின் ஆற்றலை அதிகபட்சமாக பயன்படுத்துகிறது மற்றும் வளிமண்டலத்தில் இருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடை எடுக்கும்? இதை அடைய, கனிம ஊட்டச்சத்துக்கான நிலைமைகள் மற்றும் விவசாய பயிர்களுக்கு நீர் வழங்கல் உகந்ததாக உள்ளது.
மகசூல் பச்சை இலைகளின் பரப்பளவு மற்றும் அவற்றில் நிகழும் செயல்முறைகளின் தீவிரம் மற்றும் கால அளவைப் பொறுத்தது என்பது அறிவியல் பூர்வமாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. ஆனால் அதே நேரத்தில், பயிர் அடர்த்தி அதிகரிப்பு இலைகளின் நிழலுக்கு வழிவகுக்கிறது. சூரிய ஒளி அவர்களுக்கு ஊடுருவ முடியாது, மேலும் காற்று வெகுஜனங்களின் காற்றோட்டம் மோசமடைவதால், கார்பன் டை ஆக்சைடு சிறிய அளவுகளில் நுழைகிறது. இதன் விளைவாக, ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறையின் செயல்பாடு குறைகிறது மற்றும் தாவர உற்பத்தி குறைகிறது.
உயிர்க்கோளத்திற்கான ஒளிச்சேர்க்கையின் பங்கு
மிகவும் தோராயமான மதிப்பீடுகளின்படி, உலகப் பெருங்கடலின் நீரில் வாழும் ஆட்டோட்ரோபிக் தாவரங்கள் மட்டுமே ஆண்டுதோறும் 20 முதல் 155 பில்லியன் டன் கார்பனை கரிமப் பொருளாக மாற்றுகின்றன. சூரிய கதிர்களின் ஆற்றல் அவர்களால் 0.11% மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது என்ற போதிலும் இது. நிலப்பரப்பு தாவரங்களைப் பொறுத்தவரை, அவை ஆண்டுதோறும் 16 முதல் 24 பில்லியன் டன் கார்பனை உறிஞ்சுகின்றன. இந்த தரவுகள் அனைத்தும் இயற்கையில் ஒளிச்சேர்க்கை எவ்வளவு முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது என்பதை உறுதிப்படுத்துகிறது. இந்த எதிர்வினையின் விளைவாக மட்டுமே வளிமண்டலம் வாழ்க்கைக்குத் தேவையான மூலக்கூறு ஆக்ஸிஜனால் நிரப்பப்படுகிறது, இது எரிப்பு, சுவாசம் மற்றும் பல்வேறு தொழில்துறை நடவடிக்கைகளுக்கு அவசியம். வளிமண்டலத்தில் கார்பன் டை ஆக்சைடு அளவு அதிகரிக்கும் போது, ஒளிச்சேர்க்கை விகிதம் அதிகரிக்கிறது என்று சில விஞ்ஞானிகள் நம்புகின்றனர். அதே நேரத்தில், வளிமண்டலம் காணாமல் போன ஆக்ஸிஜனால் நிரப்பப்படுகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கையின் அண்ட பாத்திரம்
பச்சை தாவரங்கள் நமது கிரகத்திற்கும் சூரியனுக்கும் இடையில் இடைத்தரகர்கள். அவை பரலோக உடலின் ஆற்றலைப் பிடிக்கின்றன மற்றும் நமது கிரகத்தில் வாழ்க்கை இருப்பதை உறுதி செய்கின்றன.
ஒளிச்சேர்க்கை என்பது காஸ்மிக் அளவில் விவாதிக்கக்கூடிய ஒரு செயல்முறையாகும், ஏனெனில் இது ஒரு காலத்தில் நமது கிரகத்தின் உருவத்தை மாற்றுவதற்கு பங்களித்தது. பச்சை இலைகளில் நிகழும் எதிர்வினைக்கு நன்றி, சூரியனின் கதிர்களின் ஆற்றல் விண்வெளியில் சிதறாது. இது புதிதாக உருவாகும் கரிமப் பொருட்களின் வேதியியல் ஆற்றலாக மாறுகிறது.
மனித சமுதாயத்திற்கு ஒளிச்சேர்க்கையின் தயாரிப்புகள் உணவுக்கு மட்டுமல்ல, பொருளாதார நடவடிக்கைகளுக்கும் தேவை.
இருப்பினும், தற்போது நமது பூமியில் விழும் சூரியனின் கதிர்கள் மட்டுமல்ல, மனிதகுலத்திற்கு முக்கியம். மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பெறப்பட்ட ஒளிச்சேர்க்கை தயாரிப்புகள் வாழ்க்கை மற்றும் உற்பத்தி நடவடிக்கைகளுக்கு மிகவும் அவசியமானவை. அவை கிரகத்தின் குடலில் நிலக்கரி, எரியக்கூடிய வாயு மற்றும் எண்ணெய் அடுக்குகள் மற்றும் கரி படிவுகள் வடிவில் காணப்படுகின்றன.
மூன்று வகையான பிளாஸ்டிட்கள் உள்ளன:
- குளோரோபிளாஸ்ட்கள்- பச்சை, செயல்பாடு - ஒளிச்சேர்க்கை
- குரோமோபிளாஸ்ட்கள்- சிவப்பு மற்றும் மஞ்சள், பாழடைந்த குளோரோபிளாஸ்ட்கள், இதழ்கள் மற்றும் பழங்களுக்கு பிரகாசமான வண்ணங்களைக் கொடுக்கலாம்.
- வெண்புள்ளிகள்- நிறமற்ற, செயல்பாடு - பொருட்களின் சேமிப்பு.
குளோரோபிளாஸ்ட்களின் அமைப்பு
இரண்டு சவ்வுகளால் மூடப்பட்டிருக்கும். வெளிப்புற சவ்வு மென்மையானது, உட்புறம் உள்நோக்கி வளர்ச்சியைக் கொண்டுள்ளது - தைலகாய்டுகள். குறுகிய தைலகாய்டுகளின் அடுக்குகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன தானியங்கள், முடிந்தவரை பல ஒளிச்சேர்க்கை என்சைம்களுக்கு இடமளிக்கும் வகையில் அவை உள் சவ்வின் பகுதியை அதிகரிக்கின்றன.
குளோரோபிளாஸ்டின் உள் சூழல் ஸ்ட்ரோமா என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது வட்ட டிஎன்ஏ மற்றும் ரைபோசோம்களைக் கொண்டுள்ளது, இதன் காரணமாக குளோரோபிளாஸ்ட்கள் அவற்றின் புரதங்களின் ஒரு பகுதியை சுயாதீனமாக உருவாக்குகின்றன, அதனால்தான் அவை அரை தன்னாட்சி உறுப்புகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. (பிளாஸ்டிட்கள் முன்பு இலவச பாக்டீரியாக்கள் என்று நம்பப்படுகிறது, அவை ஒரு பெரிய கலத்தால் உறிஞ்சப்பட்டு, ஆனால் ஜீரணிக்கப்படவில்லை.)
ஒளிச்சேர்க்கை (எளிய)
வெளிச்சத்தில் பச்சை இலைகளில்
குளோரோபிளாஸ்ட்களில் குளோரோபில் பயன்படுத்தப்படுகிறது
கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் தண்ணீரிலிருந்து
குளுக்கோஸ் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.
ஒளிச்சேர்க்கை (நடுத்தர சிரமம்)
1. ஒளி கட்டம்.
குளோரோபிளாஸ்ட்களின் கிரானாவில் வெளிச்சத்தில் நிகழ்கிறது. ஒளியின் செல்வாக்கின் கீழ், நீரின் சிதைவு (ஃபோட்டோலிசிஸ்) ஏற்படுகிறது, ஆக்ஸிஜனை உருவாக்குகிறது, இது வெளியிடப்படுகிறது, அதே போல் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் (NADP-H) மற்றும் ATP ஆற்றல், அடுத்த கட்டத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
2. இருண்ட கட்டம்.
ஒளி மற்றும் இருளில் (ஒளி தேவையில்லை), குளோரோபிளாஸ்ட்களின் ஸ்ட்ரோமாவில் நிகழ்கிறது. சுற்றுச்சூழலில் இருந்து பெறப்பட்ட கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் முந்தைய கட்டத்தில் பெறப்பட்ட ஹைட்ரஜன் அணுக்களிலிருந்து, குளுக்கோஸ் முந்தைய கட்டத்தில் பெறப்பட்ட ATP இன் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது.
மிகவும் சரியான விருப்பத்தை தேர்வு செய்யவும். டிஎன்ஏ மூலக்கூறைக் கொண்ட செல்லுலார் உறுப்பு
1) ரைபோசோம்
2) குளோரோபிளாஸ்ட்
3) செல் மையம்
4) கோல்கி வளாகம்
பதில்
மிகவும் சரியான விருப்பத்தை தேர்வு செய்யவும். ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்தில் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் எந்த பொருளின் தொகுப்பில் பங்கேற்கின்றன?
1) NADP-2H
2) குளுக்கோஸ்
3) ஏடிபி
4) தண்ணீர்
பதில்
மிகவும் சரியான விருப்பத்தை தேர்வு செய்யவும். எந்த செல்லுலார் உறுப்பு டிஎன்ஏவைக் கொண்டுள்ளது?
1) வெற்றிட
2) ரைபோசோம்
3) குளோரோபிளாஸ்ட்
4) லைசோசோம்
பதில்
மிகவும் சரியான விருப்பத்தை தேர்வு செய்யவும். உயிரணுக்களில், முதன்மை குளுக்கோஸ் தொகுப்பு ஏற்படுகிறது
1) மைட்டோகாண்ட்ரியா
2) எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலம்
3) கோல்கி வளாகம்
4) குளோரோபிளாஸ்ட்கள்
பதில்
மிகவும் சரியான விருப்பத்தை தேர்வு செய்யவும். ஒளிச்சேர்க்கையின் போது ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகள் மூலக்கூறுகளின் சிதைவின் காரணமாக உருவாகின்றன
1) கார்பன் டை ஆக்சைடு
2) குளுக்கோஸ்
3) ஏடிபி
4) தண்ணீர்
பதில்
மிகவும் சரியான விருப்பத்தை தேர்வு செய்யவும். ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறையானது உயிர்க்கோளத்தில் கார்பன் சுழற்சியின் முக்கிய இணைப்புகளில் ஒன்றாகக் கருதப்பட வேண்டும்.
1) தாவரங்கள் உயிரற்ற இயற்கையிலிருந்து கார்பனை உயிருள்ள பொருட்களாக உறிஞ்சுகின்றன
2) தாவரங்கள் வளிமண்டலத்தில் ஆக்ஸிஜனை வெளியிடுகின்றன
3) சுவாசத்தின் போது உயிரினங்கள் கார்பன் டை ஆக்சைடை வெளியிடுகின்றன
4) தொழில்துறை உற்பத்தி கார்பன் டை ஆக்சைடுடன் வளிமண்டலத்தை நிரப்புகிறது
பதில்
மிகவும் சரியான விருப்பத்தை தேர்வு செய்யவும். ஒளிச்சேர்க்கை பற்றிய பின்வரும் கூற்றுகள் சரியானதா? A) ஒளி கட்டத்தில், ஒளியின் ஆற்றல் குளுக்கோஸின் இரசாயன பிணைப்புகளின் ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. B) தைலகாய்டு சவ்வுகளில் இருண்ட கட்ட எதிர்வினைகள் ஏற்படுகின்றன, அதில் கார்பன் டை ஆக்சைடு மூலக்கூறுகள் நுழைகின்றன.
1) A மட்டுமே சரியானது
2) B மட்டுமே சரியானது
3) இரண்டு தீர்ப்புகளும் சரியானவை
4) இரண்டு தீர்ப்புகளும் தவறானவை
பதில்
குளோரோபிளாஸ்ட்
1. குளோரோபிளாஸ்டின் அமைப்பு மற்றும் செயல்பாடுகளை விவரிக்க, இரண்டு தவிர, பின்வரும் அனைத்து குணாதிசயங்களும் பயன்படுத்தப்படலாம். பொது பட்டியலிலிருந்து "வெளியேறும்" இரண்டு குணாதிசயங்களைக் கண்டறிந்து, அவை சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்களை எழுதுங்கள்.
1) இரட்டை சவ்வு உறுப்பு ஆகும்
2) அதன் சொந்த மூடிய டிஎன்ஏ மூலக்கூறு உள்ளது
3) ஒரு அரை தன்னாட்சி உறுப்பு ஆகும்
4) சுழலை உருவாக்குகிறது
5) சுக்ரோஸுடன் செல் சாறு நிரப்பப்பட்டது
பதில்
2. குளோரோபிளாஸ்ட்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாடுகளின் மூன்று அம்சங்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்
1) உள் சவ்வுகள் கிறிஸ்டேவை உருவாக்குகின்றன
2) தானியங்களில் பல எதிர்வினைகள் ஏற்படுகின்றன
3) குளுக்கோஸ் தொகுப்பு அவற்றில் ஏற்படுகிறது
4) லிப்பிட் தொகுப்பின் தளமாகும்
5) இரண்டு வெவ்வேறு துகள்களைக் கொண்டது
6) இரட்டை சவ்வு உறுப்புகள்
பதில்
3. ஆறில் மூன்று சரியான பதில்களைத் தேர்ந்தெடுத்து, அவை சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்களை எழுதவும். தாவர உயிரணுக்களின் குளோரோபிளாஸ்ட்களில் பின்வரும் செயல்முறைகள் நிகழ்கின்றன:
1) பாலிசாக்கரைடுகளின் நீராற்பகுப்பு
2) பைருவிக் அமிலத்தின் முறிவு
3) நீரின் ஒளிப்பகுப்பு
4) கொழுப்புகளை கொழுப்பு அமிலங்கள் மற்றும் கிளிசரால் என உடைத்தல்
5) கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் தொகுப்பு
6) ஏடிபி தொகுப்பு
பதில்
குளோரோபிளாஸ்ட்கள் தவிர
1. இரண்டு தவிர, பின்வரும் சொற்கள் பிளாஸ்டிட்களை விவரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பொது பட்டியலிலிருந்து "வெளியேறும்" இரண்டு சொற்களைக் கண்டறிந்து, அவை அட்டவணையில் சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்களை எழுதவும்.
1) நிறமி
2) கிளைகோகாலிக்ஸ்
3) கிரானா
4) கிறிஸ்டா
5) தைலகாய்டு
பதில்
2. பின்வரும் இரண்டு குணாதிசயங்களைத் தவிர மற்ற அனைத்தும் குளோரோபிளாஸ்ட்களை விவரிக்கப் பயன்படும். பொது பட்டியலிலிருந்து "வெளியேறும்" இரண்டு குணாதிசயங்களைக் கண்டறிந்து, அவை சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்களை எழுதுங்கள்.
1) இரட்டை சவ்வு உறுப்புகள்
2) கரிமப் பொருட்களை உருவாக்க ஒளி ஆற்றலைப் பயன்படுத்துங்கள்
3) உள் சவ்வுகள் கிறிஸ்டேவை உருவாக்குகின்றன
4) குளுக்கோஸ் தொகுப்பு கிரிஸ்டே சவ்வுகளில் ஏற்படுகிறது
5) கார்போஹைட்ரேட் தொகுப்புக்கான தொடக்கப் பொருட்கள் கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீர்
பதில்
ஸ்ட்ரோமா - தைலகாய்டு
குளோரோபிளாஸ்ட்களில் செயல்முறைகள் மற்றும் அவற்றின் உள்ளூர்மயமாக்கலுக்கு இடையே ஒரு கடிதத்தை நிறுவுதல்: 1) ஸ்ட்ரோமா, 2) தைலகாய்டு. எண்கள் 1 மற்றும் 2 ஐ எழுத்துக்களுடன் தொடர்புடைய வரிசையில் எழுதவும்.
A) ATP பயன்பாடு
B) நீரின் ஒளிப்பகுப்பு
பி) குளோரோபில் தூண்டுதல்
D) பெண்டோஸ் உருவாக்கம்
D) நொதி சங்கிலியுடன் எலக்ட்ரான் பரிமாற்றம்
பதில்
1. கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ள அம்சங்கள், இரண்டைத் தவிர, சித்தரிக்கப்பட்ட செல் உறுப்புகளின் அமைப்பு மற்றும் செயல்பாடுகளை விவரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பொது பட்டியலிலிருந்து "வெளியேறும்" இரண்டு குணாதிசயங்களைக் கண்டறிந்து, அவை சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்களை எழுதுங்கள்.
2) ஏடிபி மூலக்கூறுகளைக் குவிக்கிறது
3) ஒளிச்சேர்க்கையை வழங்குகிறது
5) அரை சுயாட்சி உள்ளது
பதில்
2. கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ள அனைத்து குணாதிசயங்களும், இரண்டைத் தவிர, படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள செல் உறுப்புகளை விவரிக்கப் பயன்படுத்தலாம். பொது பட்டியலிலிருந்து "வெளியேறும்" இரண்டு குணாதிசயங்களைக் கண்டறிந்து, அவை சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்களை எழுதுங்கள்.
1) ஒற்றை சவ்வு உறுப்பு
2) கிறிஸ்டே மற்றும் குரோமாடின் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது
3) வட்ட டிஎன்ஏ கொண்டுள்ளது
4) அதன் சொந்த புரதத்தை ஒருங்கிணைக்கிறது
5) பிரிக்கும் திறன் கொண்டது
பதில்
கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ள அம்சங்கள், இரண்டைத் தவிர, சித்தரிக்கப்பட்ட செல் உறுப்புகளின் அமைப்பு மற்றும் செயல்பாடுகளை விவரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பொது பட்டியலிலிருந்து "வெளியேறும்" இரண்டு குணாதிசயங்களைக் கண்டறிந்து, அவை சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்களை எழுதுங்கள்.
1) பயோபாலிமர்களை மோனோமர்களாக உடைக்கிறது
2) ஏடிபி மூலக்கூறுகளைக் குவிக்கிறது
3) ஒளிச்சேர்க்கையை வழங்குகிறது
4) இரட்டை சவ்வு உறுப்புகளை குறிக்கிறது
5) அரை சுயாட்சி உள்ளது
பதில்
ஒளி
1. ஐந்தில் இரண்டு சரியான பதில்களைத் தேர்ந்தெடுத்து, அவை சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்களை எழுதவும். கலத்தில் ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்தில்
1) நீர் மூலக்கூறுகளின் சிதைவின் விளைவாக ஆக்ஸிஜன் உருவாகிறது
2) கார்போஹைட்ரேட்டுகள் கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் தண்ணீரிலிருந்து ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன
3) குளுக்கோஸ் மூலக்கூறுகளின் பாலிமரைசேஷன் மாவுச்சத்தை உருவாக்குகிறது
4) ஏடிபி மூலக்கூறுகள் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன
5) ஏடிபி மூலக்கூறுகளின் ஆற்றல் கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் தொகுப்புக்கு செலவிடப்படுகிறது
பதில்
2. பொதுவான பட்டியலிலிருந்து மூன்று சரியான அறிக்கைகளைக் கண்டறிந்து, அவை அட்டவணையில் சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்களை எழுதவும். ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்தில் ஏற்படுகிறது
1) நீரின் ஒளிச்சேர்க்கை
4) NADP+ டிரான்ஸ்போர்ட்டருடன் ஹைட்ரஜன் இணைப்பு
பதில்
லைட் தவிர
1. ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்தின் செயல்முறைகளைத் தீர்மானிக்க, கீழே உள்ள அனைத்து அறிகுறிகளும், இரண்டைத் தவிர, பயன்படுத்தப்படலாம். பொது பட்டியலிலிருந்து "வெளியேறும்" இரண்டு குணாதிசயங்களைக் கண்டறிந்து, அவை சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்களை எழுதுங்கள்.
1) நீரின் ஒளிச்சேர்க்கை
2) கார்பன் டை ஆக்சைடை குளுக்கோஸாகக் குறைத்தல்
3) சூரிய ஒளியின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி ஏடிபி மூலக்கூறுகளின் தொகுப்பு
4) மூலக்கூறு ஆக்ஸிஜன் உருவாக்கம்
5) கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் தொகுப்புக்கு ஏடிபி மூலக்கூறுகளின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துதல்
பதில்
2. கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ள அனைத்து குணாதிசயங்களும், இரண்டைத் தவிர, ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்தை விவரிக்கப் பயன்படுத்தலாம். பொது பட்டியலிலிருந்து "வெளியேறும்" இரண்டு குணாதிசயங்களைக் கண்டறிந்து, அவை சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்களை எழுதுங்கள்.
1) ஒரு துணை தயாரிப்பு உருவாகிறது - ஆக்ஸிஜன்
2) குளோரோபிளாஸ்டின் ஸ்ட்ரோமாவில் ஏற்படுகிறது
3) கார்பன் டை ஆக்சைடை பிணைத்தல்
4) ஏடிபி தொகுப்பு
5) நீரின் ஒளிப்பகுப்பு
பதில்
3. கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ள அனைத்து குணாதிசயங்களும், இரண்டைத் தவிர, படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள ஒளிச்சேர்க்கையின் நிலையை விவரிக்கப் பயன்படுகிறது. பொது பட்டியலிலிருந்து "வெளியேறும்" இரண்டு குணாதிசயங்களைக் கண்டறிந்து, அவை சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்களை எழுதுங்கள். இந்த கட்டத்தில்
1) குளுக்கோஸ் தொகுப்பு ஏற்படுகிறது
2) கால்வின் சுழற்சி தொடங்குகிறது
3) ஏடிபி ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது
4) நீரின் ஒளிச்சேர்க்கை ஏற்படுகிறது
5) ஹைட்ரஜன் NADP உடன் இணைகிறது
பதில்
இருள்
மூன்று விருப்பங்களை தேர்வு செய்யவும். ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது
1) குளோரோபிளாஸ்ட்களின் உள் சவ்வுகளில் செயல்முறைகளின் நிகழ்வு
2) குளுக்கோஸ் தொகுப்பு
3) கார்பன் டை ஆக்சைடு நிர்ணயம்
4) குளோரோபிளாஸ்ட்களின் ஸ்ட்ரோமாவில் செயல்முறைகளின் போக்கு
5) நீரின் ஒளிச்சேர்க்கையின் இருப்பு
6) ஏடிபி உருவாக்கம்
பதில்
இருள் தவிர
1. கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ள இரண்டு கருத்துக்கள், ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்தை விவரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பொது பட்டியலிலிருந்து "வெளியேறும்" இரண்டு கருத்துக்களைக் கண்டறிந்து, அவை சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்களை எழுதுங்கள்.
2) ஒளிச்சேர்க்கை
3) NADP 2H இன் ஆக்சிஜனேற்றம்
4) கிரானா
5) ஸ்ட்ரோமா
பதில்
2. கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ள அனைத்து குணாதிசயங்களும், இரண்டைத் தவிர, ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்தை விவரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பொது பட்டியலிலிருந்து "வெளியேறும்" இரண்டு குணாதிசயங்களைக் கண்டறிந்து, அவை சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்களை எழுதுங்கள்.
1) ஆக்ஸிஜன் உருவாக்கம்
2) கார்பன் டை ஆக்சைடு நிர்ணயம்
3) ஏடிபி ஆற்றலைப் பயன்படுத்துதல்
4) குளுக்கோஸ் தொகுப்பு
5) குளோரோபில் தூண்டுதல்
பதில்
ஒளி - இருள்
1. ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறைக்கும் அது நிகழும் கட்டத்திற்கும் இடையே ஒரு கடிதத்தை நிறுவுதல்: 1) ஒளி, 2) இருள். 1 மற்றும் 2 எண்களை சரியான வரிசையில் எழுதவும்.
A) NADP-2H மூலக்கூறுகளின் உருவாக்கம்
B) ஆக்ஸிஜன் வெளியீடு
B) மோனோசாக்கரைடு தொகுப்பு
D) ஏடிபி மூலக்கூறுகளின் தொகுப்பு
D) கார்போஹைட்ரேட்டுடன் கார்பன் டை ஆக்சைடை சேர்ப்பது
பதில்
2. ஒளிச்சேர்க்கையின் சிறப்பியல்பு மற்றும் கட்டத்திற்கு இடையே ஒரு கடிதத்தை நிறுவுதல்: 1) ஒளி, 2) இருண்ட. 1 மற்றும் 2 எண்களை சரியான வரிசையில் எழுதவும்.
A) நீரின் ஒளிப்பகுப்பு
B) கார்பன் டை ஆக்சைடு நிர்ணயம்
B) ஏடிபி மூலக்கூறுகளின் பிளவு
D) ஒளி குவாண்டா மூலம் குளோரோபில் தூண்டுதல்
D) குளுக்கோஸ் தொகுப்பு
பதில்
3. ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறைக்கும் அது நிகழும் கட்டத்திற்கும் இடையே ஒரு கடிதத்தை நிறுவவும்: 1) ஒளி, 2) இருள். 1 மற்றும் 2 எண்களை சரியான வரிசையில் எழுதவும்.
A) NADP*2H மூலக்கூறுகளின் உருவாக்கம்
B) ஆக்ஸிஜன் வெளியீடு
B) குளுக்கோஸ் தொகுப்பு
D) ஏடிபி மூலக்கூறுகளின் தொகுப்பு
D) கார்பன் டை ஆக்சைடு குறைப்பு
பதில்
4. செயல்முறைகள் மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கையின் கட்டத்திற்கு இடையே ஒரு கடிதத்தை நிறுவவும்: 1) ஒளி, 2) இருண்ட. எண்கள் 1 மற்றும் 2 ஐ எழுத்துக்களுடன் தொடர்புடைய வரிசையில் எழுதவும்.
A) குளுக்கோஸின் பாலிமரைசேஷன்
B) கார்பன் டை ஆக்சைடு பிணைப்பு
B) ஏடிபி தொகுப்பு
D) நீரின் ஒளிப்பகுப்பு
D) ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் உருவாக்கம்
ஈ) குளுக்கோஸ் தொகுப்பு
பதில்
5. ஒளிச்சேர்க்கையின் கட்டங்கள் மற்றும் அவற்றின் குணாதிசயங்களுக்கு இடையே ஒரு கடிதத்தை நிறுவுதல்: 1) ஒளி, 2) இருண்ட. எண்கள் 1 மற்றும் 2 ஐ எழுத்துக்களுடன் தொடர்புடைய வரிசையில் எழுதவும்.
A) நீரின் ஒளிச்சேர்க்கை ஏற்படுகிறது
B) ATP உருவாகிறது
B) வளிமண்டலத்தில் ஆக்ஸிஜன் வெளியிடப்படுகிறது
D) ATP ஆற்றலின் செலவினத்துடன் தொடர்கிறது
ஈ) ஒளி மற்றும் இருளில் எதிர்வினைகள் ஏற்படலாம்
பதில்
6 சனி. ஒளிச்சேர்க்கையின் கட்டங்களுக்கும் அவற்றின் குணாதிசயங்களுக்கும் இடையே ஒரு கடிதத்தை நிறுவவும்: 1) ஒளி, 2) இருண்ட. எண்கள் 1 மற்றும் 2 ஐ எழுத்துக்களுடன் தொடர்புடைய வரிசையில் எழுதவும்.
A) NADP+ இன் மறுசீரமைப்பு
B) சவ்வு முழுவதும் ஹைட்ரஜன் அயனிகளின் போக்குவரத்து
பி) குளோரோபிளாஸ்ட்களின் கிரானாவில் ஏற்படுகிறது
D) கார்போஹைட்ரேட் மூலக்கூறுகள் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன
D) குளோரோபில் எலக்ட்ரான்கள் அதிக ஆற்றல் நிலைக்கு நகரும்
E) ATP ஆற்றல் நுகரப்படுகிறது
பதில்
படிவம் 7:
A) உற்சாகமான எலக்ட்ரான்களின் இயக்கம்
B) NADP-2R ஐ NADP+ ஆக மாற்றுதல்
B) NADPH இன் ஆக்சிஜனேற்றம்
D) மூலக்கூறு ஆக்ஸிஜன் உருவாகிறது
D) குளோரோபிளாஸ்டின் ஸ்ட்ரோமாவில் செயல்முறைகள் நிகழ்கின்றன
பின்தொடர்
1. ஒளிச்சேர்க்கையின் போது நிகழும் செயல்முறைகளின் சரியான வரிசையை நிறுவுதல். அட்டவணையில் சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்களை எழுதுங்கள்.
1) கார்பன் டை ஆக்சைடு பயன்பாடு
2) ஆக்ஸிஜன் உருவாக்கம்
3) கார்போஹைட்ரேட் தொகுப்பு
4) ஏடிபி மூலக்கூறுகளின் தொகுப்பு
5) குளோரோபில் தூண்டுதல்
பதில்
2. ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறைகளின் சரியான வரிசையை நிறுவுதல்.
1) சூரிய சக்தியை ATP ஆற்றலாக மாற்றுதல்
2) குளோரோபிலின் உற்சாகமான எலக்ட்ரான்களின் உருவாக்கம்
3) கார்பன் டை ஆக்சைடு நிர்ணயம்
4) ஸ்டார்ச் உருவாக்கம்
5) ஏடிபி ஆற்றலை குளுக்கோஸ் ஆற்றலாக மாற்றுதல்
பதில்
3. ஒளிச்சேர்க்கையின் போது நிகழும் செயல்முறைகளின் வரிசையை நிறுவுதல். எண்களின் தொடர்புடைய வரிசையை எழுதுங்கள்.
1) கார்பன் டை ஆக்சைடு நிர்ணயம்
2) ஏடிபி முறிவு மற்றும் ஆற்றல் வெளியீடு
3) குளுக்கோஸ் தொகுப்பு
4) ஏடிபி மூலக்கூறுகளின் தொகுப்பு
5) குளோரோபில் தூண்டுதல்
பதில்
ஒளிச்சேர்க்கை
ஒளிச்சேர்க்கை செயல்பாட்டில் ஈடுபட்டுள்ள செல் உறுப்புகள் மற்றும் அவற்றின் கட்டமைப்புகளைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
1) லைசோசோம்கள்
2) குளோரோபிளாஸ்ட்கள்
3) தைலகாய்டுகள்
4) தானியங்கள்
5) வெற்றிடங்கள்
6) ரைபோசோம்கள்
பதில்
ஒளிச்சேர்க்கை தவிர
ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறையை விவரிக்க பின்வரும் இரண்டு பண்புகளைத் தவிர மற்ற அனைத்தும் பயன்படுத்தப்படலாம். பொது பட்டியலிலிருந்து "வெளியேறும்" இரண்டு குணாதிசயங்களைக் கண்டறிந்து, அவை உங்கள் பதிலில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ள எண்களை எழுதவும்.
1) செயல்முறையை செயல்படுத்த ஒளி ஆற்றல் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
2) நொதிகளின் முன்னிலையில் செயல்முறை நிகழ்கிறது.
3) செயல்பாட்டில் முக்கிய பங்கு குளோரோபில் மூலக்கூறுக்கு சொந்தமானது.
4) செயல்முறை குளுக்கோஸ் மூலக்கூறின் முறிவுடன் சேர்ந்துள்ளது.
5) புரோகாரியோடிக் செல்களில் செயல்முறை ஏற்படாது.
பதில்
அட்டவணையை பகுப்பாய்வு செய்யுங்கள். பட்டியலில் கொடுக்கப்பட்டுள்ள கருத்துகள் மற்றும் விதிமுறைகளைப் பயன்படுத்தி அட்டவணையின் வெற்று கலங்களை நிரப்பவும். ஒவ்வொரு எழுத்துக் கலத்திற்கும், வழங்கப்பட்ட பட்டியலில் இருந்து பொருத்தமான சொல்லைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
1) தைலகாய்டு சவ்வுகள்
2) ஒளி கட்டம்
3) கனிம கார்பனை நிலைநிறுத்துதல்
4) நீரின் ஒளிச்சேர்க்கை
5) இருண்ட கட்டம்
6) செல் சைட்டோபிளாசம்
பதில்
"ஒளிச்சேர்க்கையின் எதிர்வினைகள்" அட்டவணையை பகுப்பாய்வு செய்யவும். ஒவ்வொரு கடிதத்திற்கும், வழங்கப்பட்ட பட்டியலில் இருந்து தொடர்புடைய சொல்லைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
1) ஆக்ஸிஜனேற்ற பாஸ்போரிலேஷன்
2) NADP-2H இன் ஆக்சிஜனேற்றம்
3) தைலகாய்டு சவ்வுகள்
4) கிளைகோலிசிஸ்
5) பென்டோஸில் கார்பன் டை ஆக்சைடை சேர்ப்பது
6) ஆக்ஸிஜன் உருவாக்கம்
7) ரிபுலோஸ் டைபாஸ்பேட் மற்றும் குளுக்கோஸ் உருவாக்கம்
8) 38 ஏடிபியின் தொகுப்பு
பதில்
எண் குறியீடுகளைப் பயன்படுத்தி, முன்மொழியப்பட்ட பட்டியலில் இருந்து விடுபட்ட சொற்களை "ஒரு தாவரத்தில் உள்ள கரிமப் பொருட்களின் தொகுப்பு" என்ற உரையில் செருகவும். தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட எண்களை எழுத்துக்களுடன் தொடர்புடைய வரிசையில் எழுதுங்கள். தாவரங்கள் அவற்றின் இருப்புக்குத் தேவையான ஆற்றலை கரிமப் பொருட்களின் வடிவில் சேமித்து வைக்கின்றன. இந்த பொருட்கள் __________ (A) போது ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. இந்த செயல்முறை __________ (B) - சிறப்பு பச்சை பிளாஸ்டிட்களில் உள்ள இலை செல்களில் நிகழ்கிறது. அவற்றில் ஒரு சிறப்பு பச்சை பொருள் உள்ளது - ____________ (பி). நீர் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடுக்கு கூடுதலாக கரிமப் பொருட்கள் உருவாவதற்கு ஒரு முன்நிபந்தனை __________ (D) ஆகும்.
விதிமுறைகளின் பட்டியல்:
1) சுவாசம்
2) ஆவியாதல்
3) லுகோபிளாஸ்ட்
4) உணவு
5) ஒளி
6) ஒளிச்சேர்க்கை
7) குளோரோபிளாஸ்ட்
8) குளோரோபில்
பதில்
செயல்முறையின் நிலைகள் மற்றும் செயல்முறைகளுக்கு இடையே ஒரு கடிதத்தை நிறுவுதல்: 1) ஒளிச்சேர்க்கை, 2) புரத உயிரியக்கவியல். 1 மற்றும் 2 எண்களை சரியான வரிசையில் எழுதவும்.
A) இலவச ஆக்ஸிஜன் வெளியீடு
B) அமினோ அமிலங்களுக்கு இடையே பெப்டைட் பிணைப்புகளை உருவாக்குதல்
பி) டிஎன்ஏ மீது எம்ஆர்என்ஏவின் தொகுப்பு
D) மொழிபெயர்ப்பு செயல்முறை
டி) கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் மறுசீரமைப்பு
இ) NADP+ ஐ NADP 2H ஆக மாற்றுதல்
பதில்
© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019
