_ФОТОСИНТЕЗДІҢ ҚАРАҢҒЫ ЖӘНЕ ЖАРЫҚ САТЫСЫ_

1.

ФОТОСИНТЕЗДІҢ ҚАРАҢҒЫ
ЖӘНЕ ЖАРЫҚ САТЫСЫ

2.

ЖОСПАР
1. ФОТОСИНТЕЗДІҢ ҚАРАҢҒЫ
САТЫСЫ
2. ФОТОЖҮЙЕ
3. ФОТОСИНТЕЗДІҢ ҚАРАҢҒЫ
САТЫСЫ
4. ҚОРЫТЫНДЫ

3.

ФОТОСИНТЕЗДІҢ ЖАРЫҚ САТЫСЫ
Фотосинтездің фотохимиялық
реакциялары – бұл күн
сәулесінің энергиясы химиялық
байланыстардың энергиясына айналу
реакциялары, біріншіден, фосфорлық
байланыстардың (АТФ-тің)
энергиясына
айналуы.
Сәуле жинайтын кешен,
фотохимиялық реакциялық орталығы
және онымен
байланысатын молекулалар - электрон
тасымалдағыштар жиынтығы
фотожүйе құрайды.

4.

ФОТОЖҮЙЕ
Фотожүйе – фотосинтез аппаратының
маңызды құрылымды-функциональды
бөлігі. Фотосинтез процеске 2 фотожүйе
қатысады. 680-700 нм ұзындығы бар
толқындардың тиімділігін ұлғайту үшін
ұзындығы қысқа (650—660 нм)
толқындарды қосу керегін Р. Эмерсон
көрсеттті. Сондықтан, фотосинтезге екі
фотожүйе қатысады, оларға ұзын және
қысқа толқындар сіңіретін пигменттер
кіреді деген тұжырым жасалды.
Пигменттердің спектрді сіңіру
максимумдары
Бірінші фотожүйенің (1 ФЖ) сәуле жинайтын кешені көбінесе, ал АТР-азалық
кешені (CF1+ CFо) әрқашан, бір біріне тимей тұрған строманың
тилакоидтарында орналасқан.
Екінші фотожүйенің (2 ФЖ) сәуле жинайтын кешені және пигмент-белоктық
кешені тилакоидтардың жақын тұрған мембраналарында орналасады. Цитохромдар
кешені (b-f) строманың және граналардың тилакоидтарында орналасады. Олар бір
бірімен липид фазада жылдам жүретін липофильдік пластохинон PQ арқылы
әрекеттеседі.

5.

ЭМЕРСОННЫҢ ҰЛҒАЙТАТЫН
ЭФФЕКТІСІ (В. В. ПОЛЕВОЙ, 1989)

6.

ФОТОЖҮЙЕЛЕРДІҢ ҚҰРАМЫ

7.

ЭЛЕКТРОН ТАСЫМАЛДАНУ
ЖОЛЫНЫҢ 2 ТҮРІ БОЛАДЫ
ЦИКЛДІ НЕМЕСЕ
АЙНАЛМАЛЫ
ЦИКЛСІЗ НЕМЕСЕ
АЙНАЛЫМСЫЗ
Айналмалы тасымалдануда хлорофилл молекуласынан бірінші
акцепторға тасымалданған электрондар оған қайтып келеді. Күн
сәулесінің энергиясы АТФ-тің энергиясына айналуы фотосинтездік
фосфорлану деп аталады (Д. Арнон).
Электрондардың айналымсыз тасымалдануында су фотототығады
да электрондар судан НАДФ-қа тасымалданады. Тотығутотықсыздану реакцияларында бөлінетін энергия АТФ-тің синтезіне
қолданылады.

8.

СІҢІРІЛГЕН СӘУЛЕ КВАНТТАРДЫҢ
ЭНЕРГИЯСЫНЫҢ ЖОЛЫ
БІРІНШІ ФОТОЖҮЙЕНІҢ ОРНАЛАСУЫ

9.

ЭЛЕКТРОНДАРДЫҢ 2ФЖ-ДЕН 1ФЖ-ГЕ ТАСЫМАЛДАНУЫ.
АЙНАЛЫМСЫЗ ФОТОФОСФОРЛАНУ.
Күн сәулесінің квантын сіңіргенде антенналық жүйе энергияны
реакциялық орталыққа тасымалдайды.
Айналымсыз фотофосфорланудың теңдігі:
Айналымсыз фотосинтездік
фотофосфорланудың
айырмашылығы:
1) судың 2 молекуласы тотығады;
2) 2 фотожүйе қатысады;
3) электрондар су
молекуласынан (бірінші донор)
электрон тасымалдағыш тізбек
арқылы НАДФ-қа (соңғы акцептор)
тасымалданады.
ЕКІНШІ ФОТОЖҮЙЕНІҢ ОРНАЛАСУЫ

10.

АЙНАЛМАЛЫ ФОТОФОСФОРЛАНУ
Оған тек ФЖ 1 қатысады. Сәуленің квантын сіңіргенде пигменттің
молекуласы П700 қозған электронды бірінші тасымалдағышқа
тасымалдайды, содан соң ферродоксиннен (Фд) қайтып П700 -ге келеді
( суретте көрсетілген). Электрон тасымалдағыш тізбекте цитохром b
мен цитохром f –тің арасында АТФ түзіледі.
Айналмалы фотосинтездік фотофосфорланудың суммарлық теңдігі:
ХЛОРОПЛАСТТАҒЫ
АЙНАЛЫМДЫ
ТАСЫМАЛДАНУ ЖОЛЫ

11.

ХЛОРОПЛАСТТАҒЫ АЙНАЛЫМСЫЗ (Z-СХЕМА) ЖӘНЕ АЙНАЛЫМДЫ
ЭЛЕКТРОНДАРДЫҢ ТАСЫМАЛДАНУ ЖОЛДАРЫ (В. В. ПОЛЕВОЙ, 1989)

12.

ФОТОСИНТЕЗДІҢ ҚАРАҢҒЫ САТЫСЫ
Кальвин циклі. Фотосинтездің қараңғы
сатысы
-биохимиялық реакциялардың
жиынтығы,
олардың
нәтижесінде
көмірқышқыл газы игеріледі және көмірсулар
түзіледі. Фотосинтездің қараңғы сатысы стромада
жүреді.Көмірқышқыл газдың игерілуінің және
көмірсулар
түзілуінің
реакцияларын
катализдейтін ферменттер хлоропласттардың
стромасында орналасады.
Фотосинтездің қараңғыдағы реакцияларын
АҚШ ғалымы Мелвин Кальвин ашқан. Бұл
рекациялардың жиынтығы Кальвин циклі деп
аталған.
Ақыш Ғалымы М. Кальвин

13.

КАЛЬВИН ФОТОСИНТЕЗДІҢ МЫНАДАЙ СХЕМАСЫН ҰСЫНДЫ:
КАЛЬВИН ЦИКЛІ 3 САТЫҒА БӨЛІНЕДІ.
БІРІНШІ САТЫСЫ - КАРБОКСИЛДЕНУ.
ЕКІНШІ САТЫСЫ - ТОТЫҚСЫЗДАНУ САТЫСЫ.
ҮШІНШІ САТЫСЫ - РЕГЕНЕРАЦИЯ САТЫСЫ.

14.

Кальвин циклі, ФГҚ – фосфоглицерин қышқылы, ФГА –
фосфоглицерин альдегиді, ФДА - фосфодиоксиацетон

15.

КӨМІРСУЛАРДЫҢ ТҮЗІЛУІ
Фотосинтездің бірінші өнімдерінің ішінде аминқышқылдар табылған.
Кальвин циклінің бірінші сатысында түзілген фосфоглицерин қышқылы
(ФГҚ) пирожүзім қышқылына (ПЖҚ) айналуы мүмкін. Ол НАДФН
жетіспегенде жүреді. ПЖҚ-дан аминқышқыл аланин түзіледі.

16.

ХЛОРОПЛАСТТАҒЫ ФОТОСИНТЕЗ
ПРОЦЕСІ

17.

ФОТОСИНТЕЗДІҢ
ТЕҢДІГІ
ЖАРЫҚ РЕАКЦИЯЛАРЫ:
Айналымды Фосфорлану
ҚАРАҢҒЫДАҒЫ РЕАКЦИЯЛАР:

18.

ФОТОТЫНЫС АЛУ
(ГЛИКОЛАТТЫ ЦИКЛ)
Бұл процесте О2 сіңіріліп СО2 босап шығады. Фототыныс алудың
алғашқы өнімі – гликоль қышқылы болғандықтан, оны гликолат жолы
деп атайды
Фототыныс алудың реакциялары:
1. Хлоропласт - РБФ → гликоль қышқылы
/гликолат/
2. Пероксисома – Гликолат → глицин
3. Митохондрия – Глицин → серин
ГЛИОКСИЛАТТЫ ЦИКЛ

19.

ФОТОТЫНЫС АЛУ ПРОЦЕСІ

20.

ФОТОСИНТЕЗДІҢ С4-ЖОЛЫ (ХЕТЧ ПЕН
СЛЭКТІҢ ЦИКЛІ)
Кейбір өсімдіктерде, субтропикалық және тропикалық өсімдіктерде
фотосинтез басқаша жүреді деп Австралияның ғалымдары М.Д. Хетч пен К.Р.
Слэк (1966) және орыс ғалымы Ю.С.Карпилов (1960) көрсеткен (жүгері,
қант қамысы, амарант, тары, балжүгері). Бұл жолда карбоксилденудің
бірінші өнімі – 4 атомды көміртегі бар қосынды. Сол үшін осы жолды С4
-жолы деп атайды.
Мезофилл клеткаларында көбінесе циклсіз фосфорлану жүреді, өткізігіш
шоқтарды қоршап тұрған клеткаларда жүретін Кальвин цикліне керекті
НАДФН түзіледі.
Өткізігіш шоқтарды қоршап тұрған клеткалардың хлоропласттарында тек
циклдік фосфорлану жүреді.

21.

С4- ӨСІМДІКТЕРДІҢ ЕРЕШЕЛІГІ

22.

С4-ЖОЛЫНЫҢ АРТЫҚШЫЛЫҚТАРЫ
1. Фотосинтез С3-жолымен жүретін өсімдіктерде фототыныс алудың
белсенділігі жоғары болады.
2. С3-өсімдіктерде температура мен жарық көбейгенде фототыныс
алудың белсенділігі ұлғаяды.
3. С4-өсімдіктерде С3-жолы өткізгіш шоқтарды қоршаған
клеткаларда жүреді.
4. С4-өсімдіктерде С3-өсімдіктерге қарағанда фотосинтездің жарыққа
қанығу нүктесі жоғарылау орналасады.
5. С4 - өсімдіктер қуаңшылыққа, жоғары температураға төзімді болады.

23.

ҚОРЫТЫНДЫ
Фотосинтез дегеніміз — жасыл жапырақ хлоропластары арқылы күн
сәулесі энергиясының химиялық байланыс энергиясына айналу
процесі.Фотосинтездің жарық және қараңғы фазалы сатылары бар. Жарық
фазасында ежелгі балдырларда циклді фотофосфорлану реакциясы жүреді.
Квант жарығының электрондарымен хлорофилдерден ығысып шықкан
энергия АДФ мен фосфаттан АТФ-тың синтезделуіне жұмсалады.Жоғары
сатыдағы өсімдіктердің жарың фазасының негізін циклді емес
фотофосфорлану құрайды. Мұнда электрондар энергиясы АТФ-тың
синтезделуіне, молекулалық оттектің бөлінуі арқылы судың ыдырауына
(фотолиз) және НАДФН синтезіне жұмсалады. Фотосинтездің қараңғы
фазасында көмірқышқыл газын пайдалану және соның негізінде
органикалық қосылыстарды синтездеу үшін АТФ және НАДФН энергиясы
қолданылады. Хемосинтез — тотығу процесі нәтижесінде CO, газынан
органикалық заттардың бейорганикалық заттардан (H2S, әр түрлі металл
иондары) түзілу процесі.

24.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
АТАБАЕВА С.Д. «ӨСІМДІКТЕР ФИЗИОЛОГИЯСЫ».
САРТАЕВ А., ГИЛЬМАНОВ М. «С22 ЖАЛПЫ
БИОЛОГИЯ».