Курстың мақсаты



жүктеу 1.49 Mb.
бет7/12
Дата17.06.2016
өлшемі1.49 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

1.Жасаңшөптердегі фотосинтездің жолы.


2. Жасаңшөптер және суккуленттердің ерекшеліктері.

ОБСӨЖ мақсаты: Жасаңшөптердегі фотосинтездің жолы мен таныстыру.

ОБСӨЖ мәтіні: Соңғы кезде қатаң шөлді аймақтарда өсетін өсімдіктердің фотосинтез ерекшеліктері белгілі болды. Бұл ерекшеліктер эволюция барысында өсімдіктердің қуаңшылық, су жетіспеушілік жағдайларында бейімделу жолында қалыптасқан.

Мұндай өсімдіктерді суккуленттер деп атайды. Оларға жасаңшөптер (Crassulaceae) тұқымдасына жататын боз кілем, таумасақ, жертаған туыстары, шоғыршақ, шырыш, қалампыр туыстары, кактустар, агавалар жатады. Алғаш зерттелген жасаңшөптер тұқымдастары болды. Жасаңшөптердің (Crassulaceae) фотосинтез процесінде органикалық қышқылдар ерекше роль атқаратындықтан фотосинтездің осы жолы “жасаңшөптерде органикалық қышқылдардың метаболизмі” – ЖОҚМ деп белгіленеді. (“Crassulacacan acid metabolisim” – бас ә ріптерімен белгіленгенде - САМ). Жасаңшөптер және басқа да суккуленттердің ерекшеліктері мынадай:

1. олардың устьицелері тек түнгі кезде ашылып, күндіз жабылады. Сөйтіп өсімдіктер артық суды буландырудан сақтанады.

2. СО2 –ні қабылдап фотосинтезге қосу жұмысы негізінен тәуліктің қараңғылық кезінде хлоропласты бар жапырақтарда немесе сабақтарда алма қышқылын түзумен орындалыды.

3. Бұл алма қышқылы жасушалардың вакуолінде жинақталады.

4. Күндізгі кезде алма қышқылы декарбоксилденіп СО2-ні бөліп шығарады, ол күн сәулесі энергиясы есебінен фотосинтезге қосылып сахароза , крахмал түзілуіне жұмсалады.

5. Келесі қараңғы түнде крахмалдың бір бөлігі ыдырап, СО2-ні қабылдаушы акцепторлар түзіледі.

Сонымен, ЖОҚМ-өсімдіктерінде тәулік бойы фотосинтез процестері циклді түрде ауысып орындалады. Бұл ерекшеліктер құрғақ шөлді аймақтардың климат жағдайына эволюциялық бейімджеушілік жолында қалыптасқан қасиеттер. ЖОҚМ- өсімдіктерінде фотосинтездің биохимиялық реакцияларының реті төмендегідей.

1) Түнгі мезгілде ашық устьицелер арқылы өсімдік жапырақтарына енген СО2 ФЭПК-қа қосылып, фосфоэнолпируват-карбоксилаза ферментінің әсерімен оксалоацетат – қымыздықты сірке қышқылын түзеді.
СН2 14СООН




С О +14СО2 + Н2О СН2 3 РО4




СООН С =
СООН

ФЭПК оксалацетат


Бұл реакциялардағы пайдаланылған ФЭПК жапырақтар жасушаларында қорға жиналған крахмал және т.б. қанттар есебінен алынады.

2) Екінші малат дегидрогеназа ферментінің әсерімен оксалоацетат (қы мыздықты сірке қышқылы) NADPH + H+ есебінен тотықсызданып алма қышқылы пайда болады.


14СООН 14СООН
СН2 + NADPH + H+ СН2 + NADP+




С = О Н- С - ОН
СООН СООН

Оксалоацетат Малат


қымыздықты сірке қышқылы алма қышқылы
3) Түзілген алма қышқылы цитоплазмадан мембрана арқылы өтіп вакуольге жинақталады. Келесі күні алма қышқылы қайтып цитоплазмаға оралып декарбоксилденіп СО2-ні босатады. Декарбоксилдену реакциясы ЖОҚМ -өсімдіктериде екі түрлі жолмен, екі түрі ферменттер әсерімен орындалуы мүмкін.

4) Босап шыққан СО2 хлоропластарда Кальвин цикілді фотосинтезге қосылады. Нәтижесінде Кальвин циклінің өнімі- фруктоза-6-фосфат түзіліп сахарозаға, одан ара крахмалға айналады. Сөйтіп, жасаңшөптер тұқымдастарына жататын өсімдіктер және басқа да суккуленттер фотосинтезінің ерекшеліктерін анықтап қорытындыға келсек мынаны аламыз.

Жалаңшөп (Crassulaceae) тұқымдас өсімдіктердің хлропластарында түнде СО2-ні қышқылының құрамына жинақтап, ал күндіз ол малаттан СО2-ні бөліп алып, оны С3-фотсинтезге қоса латыны байқалды. Бұл ьөсімдіктер негізінен шөлді аймақта өседі, олар түнге қарай устьицелерін ашып, СО2-ні сіңіруге бейімделген. Күндіз ауа температурасының жоғарылауынан олардың устьицелері жабылып, судың көп мөлшерде булануына кедергі болады. Сонымен бірге, жабық тұрған устьицелер сыртқы ортадан СО2-нің диффузиялануына да кедергі жасйды, бірақ фотосинтез процесі тоқталмай, түнде жинақталған СО2 есебінен жалғаса береді.

Глоссарий;

Заленский заңы, Жіктелуі кезеңі, Жылжығыш иондар, Циторриз, Шоқа шірігі, Шор, Шұрақ тесіктер, Шыдамды түрлер, Шыдамдылық , Ыстық ұру, Ыстыққа көнбістік, Эвтотрофты өсімдіктер, Экзопаразит, Эндоосмос, Эндоплазма, Эндоплазмалық ретикулм.
ОБСӨЖ № 32

ОБСӨЖ тақырыбы: Фотосинтездік тыныс алу.

ОБСӨЖ жоспары:

1.Фотосинтездік тыныс алу.


2.Фотосинтездік тыныс алудың өзара әрекеті.

ОБСӨЖ мақсаты: Фотосинтездік тыныс алу мен таныстыру.

ОБСӨЖ мәтіні: Рибулозобисфосфат- карбоксилаза ферменті көмірқышқыл газымен де, оттегімен де әрекеттесе алады. Бұл заттың екеуі де ферменттің молекуласымен байланыс орнатуға бәсекелеседі. Хлоропластарда СО2 мөлшері аз болған кезде рибулозобисфосфат- карбоксилаза оттегімен әрекеттесіп, реакцияны оксигенация жолымен бағыттайды. Бұл бағыт күн сәулесін сіңіруші өсімдіктерді тез арада оттегін қабылдап, көмірқышқыл газын бөліп шығаруға мәжбүр етеді.

Бұл процесті фотосинтездік тыныс алу деп атайды. С3- өсімдіктері фотосинтез нәтижесінде синтезделген өнімнің 50%-ға дейінгі мөлшерін осындай тыныс алуға жұмсайды. Сондықтан фотосинтездік тыныс алу өсімдіктердің түсімін кемітетін теріс мәнді құбылыс болып табылады.

Хлоропластарда оксигенация реакциясының өтуі рибулоза- 1,5-бисфосфат есебінен фосфогликолат түзілуіне себепші болады. Фосфогликолат гликолатқа айналып, перосисомаларға диффузияланып өтеді. Мұнда гликолат оксидаза ферменттінің жәрдемімен глиоксилат және 2Н+ бөліп шығарады. Глиоксилаттан глицин түзіліп, ол митохондрияларға ағып өтеді де, декарбоксилдену реакциясына ұшырайды. Бұл реакцияда бөлінген СО2 фотосинтездік тыныс алу өнімі болып табылады. Митохондрияларда глициннің бір бөлігі серинге айналады, ол пероксисомаға өтіп, мұнда оксипируватқа дейін тотығады да, соңында глицератқа айналады. Бұл қышқыл глюкоза түзілуіне пайдаланылады.

Мезофилл жасушаларында хлоропластар, пероксисомалар, митохондриялар бір-біріне жақын орналасқан, тіптті жанасып жатады деуге болады. Олар тығыз жанасу арқылы фотосинтездік тыныс алу кезінде өзара әрекеттеседі. Реакциялар реті мынадай. Бірінші реакция Рибулозобисфосфат- карбоксилаза-оксигеназа ферменттінің әрекетімен басталады.



1) СН2 – О – РО32-

СОО

С = O СН2 – О – РО32-

+ Н – С – ОН +2Н+

Н –С – ОН СОО -

СН2 – О – РО32-

Н –С – ОН О2

Фосфогликолат 3- фосфоглицерат

СН2 – О – РО32-
Рибулозобисфосфат
Одан соң фосфогликолат гидролизденіп гликолатқа айналады. Гликолат фототыныттың сбстраты.
2) СН2 – О – РО32- СН2 ОН




СОО- СОО-

Н2О Рі
Фосфогликолат гликолат
Үшінші реакцияда гликолат тотықсызданып глиоксилатқа айналады.

Төртінші реакцияда глиоксилат трансаминаза ферменті арқылы амин тобын қосып алып глицинге айналады.
3) СН2 ОН Н –С= О

+2Н+

СООН СОО-

Гликолат глиоксилат



Трансаминдеу

4) Н – С = О глицин

реакциясы +NH3

СОО-

Глиоксилат
5) Глицин одан ары декарбоксилденіп СО2-ні бөһліп шығарады және бірқатар басқа реакцияларға ұшырап, ақырында митохондрия, пироксисомадан өтіп хлоропластқа глицерат түрінде оралады.

Сыртқы ортаның СО2 концентрациясы бірдей болған жағдайда С4-өсімдіктерімен салыстырғанда С3 -өсімдіктерінің фотосинтездік тыныс алу артығырақ болады. Жоғарыда көрсетілген СО2 мөлшерін артыру механизімі арқылы С4- өсімдіктері фотосинтез қарқынын күшейте отырып, түсімділігін де арттырады.



Коллоквиум сұрақтары:

  1. Тыныс алу химизмі. Өсімдіктердің тотығу-тотықсыздану жүйелері.

  2. Тыныс алудың аэробты кезеңінің химизмі. Кребс циклы.

  3. Фотосинтез процесінің табиғаттағы маңызы.

  4. Тыныс алу процесінің табиғаттағы маңызы.

  5. Фотосинтездің жарық кезеңінің реакциялары және олардың өнімдері.
ОБСӨЖ № 33

ОБСӨЖ тақырыбы: Фотосинтезді реттеу.

ОБСӨЖ жоспары:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет