Ֆոտոսինթեզ(զուգահեռներ շնչառության հետ): ԱԵՖ-սինթազներ:Ռիբուլոզաբիֆոսֆատ-կարբոքսիլազներ:

2

Էներգիական փոխանակություն: Կատաբոլիզմ: Շնչառություն

image229

Ֆոտոսինթեզ: Պլաստիկ փոխանակություն

Բնության մեջ կա էներգիայի պահպանման օրենք, որը պնդում է, որ ինչքան էներգիա ծախսվել է նյութերի սինթեզի ժամանակ, այդքան էներգիա է անջատվում քայքայման ժամանակ: Ֆոտոսինթեզը եւ էներգետիկ փոխանակությունը հակադիր պրոցեսներ են: Այսպիսով կփորձեմ ներկայացնել ֆոտոսինթեզը՝ ընթացքում նշելով էներգետիկ փոխանակության հետ տարբերությունները: Ֆոտոսինթեզը պլաստիկ փոխանակություն է՝ ասիմիլյացիա: Իսկ շնչառությունը՝ էներգետիկ՝ կատաբոլիզմ: Ֆոտոսինթեզի գումարային ռեակցիան՝ 6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2 Էներգետիկ փոխանակության գումարային ռեակցիան՝ C6H12O6+6O2+38H3PO4+38ԱԿՖ=6CO2+38ԱԵՖ+44H2O

ֆոտոսինթեզ

ֆոտոսինթեզ

Ֆոտոսինթեզն ընթանում է 2 փուլով՝ լուսնային եւ մթնային: Լուսնային փուլ. 1. Քլորոֆիլը տեսանելի լույսով լուսավորվում է: 2. Ֆոտոնը կլանվում է քլորոֆիլի կողմից: Կլանելով ֆոտոնը՝ քլորոֆիլը անցնում է գռգռված վիճակի, այսինքն ավելի բարձր էներգետիկ մակարդակի: 3. Քլորոֆիլը կլանելով արեւի լույսի ֆոտոնը՝ կորցնում է վերջին էներգետիկ շերտի էլեկտրոնը: 4. Քլորոֆիլի էլեկտրոնները դուրս գալով քլորոֆիլից՝ անցնում է էլեկտրոն փոխադրող շղթաների մեջ: 5. Քլորոֆիլի էլեկտրոնը կորցնելով իր էլեկտրոնը, վերականգնում է այն՝ քայքայելով ջրի էլեկտրոնը: (շնչառության ժամանակ ջուր է առաջանում): քլոր+HV->  2H2O-> H+O2 6. Էլեկտրոն կորցնելու հետեւանքով ջրի մոլեկուլը քայքայվում է ջրածնի պրոտոնի եւ թթվածնի ատոմի: 7. Թթվածնի մոլեկուլները միանալով առաջացնում են մոլեկուլային թթվածին, որը դիֆուզիայի եղանակով արտամղվում է մթնոլորտ: 8. Այսպիսով այս փուլում թաղանթի մի կողմում հավաքվում են դրական պրոտոնները(ներսում), իսկ թաղանթի մյուս կողմում՝ էլեկտրոնները(դրսում): (շնչառության ժամանակ հակառակն է տեղի ունենում): 9. Այսպիսով ստեղծվում է պրոտոնային պոտենցիալ: 10. Ինչպես միտոքոնդրիումներում, այնպես էլ պլաստիդներում գտնվում են ԱԵՖ-սինթազներ: 11. Այս ֆերմենտի անցուղիներով կարող են անցնել պրոտոնները, որոնք ձգտնում են էլեկտրոնին: 12. Էլեկտրոնային դաշտի շնորհիվ պրոտոնները ներքին միջավայրից անցնում են արտաքին միջավայրի: (շնչառության ժամանակ հակառակը): 13. Այդ անցման յամանակ անջատվում է էներգիա, որը ծախսվում է ԱԵՖ-ի սինթեզի համար: 14. Ստացված ԱԵՖ-ը գնում է քլորոպլաստի այն հատվածը, որտեղ տեղի է ունենում ածխաջրերի սինթեզ: 15. Թաղանթի մյուս կողմում, երբ պրոտոնները անցնում են ներս, միանում են իրենց էլեկտրոնների հետ եւ առաջացնում ջրածնի H ատոմներ, (e+H+=H0) որոնք շարժվում են քլորոպլաստի այն մասը, որտեղ սինթեզվում են ածխաջրեր: Այսպիսով արեգակի էներգիան առաջացնում է 3 կարեւոր պրոցես՝ I. Ջրի քայքայման եղանակով մոլեկուլային թթվածնի առաջացում II. Ատոմային ջրածնի առաջացում III. ԱԵՖ-ի սինթեզ Մթնային փուլ. 1. Այս պրոցեսում CO2-ը մտնում է քլորոպլաստներ դիֆուզիայի ճանապարհով(ներթափանցում է հերձանցքների միջոցով): 2. CO2-ը քիմիական ռեակցիայի մեջ է մտնում H ատոմների հետ՝ առաջացնելով գլյուկոզ: 3. Այս պրոցեսին մասնակցում են շատ ֆերմենտներ(ռիբուլոզաբիֆոսֆատ-կարբօքսիլազ) 4. Գլյուկոզից սինթեզվում են այլ ածխաջրեր՝ սախարոզ (դի սախարիդ) եւ օսլա: 5. Ածխաջրերը լուբով(մաղանման խողովակներով) տեղափոխվում են բույսի այն մասերը, որոնք ֆոտոսինթեզ չեն կատարում(որոնք կարիք ունեն այդ շաքարների): 6. Այդ գլյուկոզը, որը վերածվում է օսլայի, օգտագործելով ԱԵՖ-ի էներգիան, պահեստավորվում է: 7. Բույսերը կարող են սինթեզել իրենց անհրաժեշտ բոլոր նյութերը(ազոտը, ֆոսֆորը, երկաթը, ծծումբը եւ այլն, վերցվում են արմատային համակարգի միջոցով):

ԱԵՖ-սինթազ

ԱԵՖ-սինթազ

Այսպիսով ֆոտոսինթեզի՝պլաստիկ փոխանակության ժամանակ, սինթեզվում են օրգանական միացություններ՝ օգտագործելով էներգիա: Իսկ էներգետիկ փոխանակության ժամանակ քայքայվում են այդ միացությունները եւ ստեղծում էներգիա:
ԱԵՖ-սինթազ: ԱԵՖ-սինթազները ֆերմենտների տեսակ են, որոնք կարող են ԱԿՖ-ից եւ ֆոսֆորական  թթվից սինթեզել ԱԵՖ: Իր իսկական անվանումը ԱԵՖ-ֆոսֆոհիդրոլազա է, սակայն որպես ֆերմենտ հաճախ աշխատում է հակառակ ուղղությամբ, այսինքն սինթեզում է ԱԵՖ, որը իմաստով կոչում են սինթազ: ԱԵՖ-սինթազի սինթեզի էներգիան հաճախ ստանում են պրոտոններից:


Ռիբուլոզաբիֆոսֆատ-կարբօքսիլազ: Սա ֆերմենտ է, որի միջոցով, ածխածնի օքսիդի հետ ֆիքսուման արդյունքում առաջանում է վեցածխածնային միացություն: Ռիբուլոզաբիֆոսֆատկարբօքսիլազ ֆերմենտը մեծ քանակությամբ գտնվում է քլորոպլաստերի պարունակության մեջ՝ ստրոմայում: Այն բնության մեջ ամենատարածված ֆերմենտներից է: Աղբյուր՝ Կենսաբանություն 10(բնագիտամաթեմատիկական եւ ընդհանուր հոսքերի համար: 2010)

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s