InfoHub Logo

Fotosıntez — bul ósimdikterdiń jasyl japyraqtarynda sýdan jáne atmosferadaǵy kómir qyshqyly gazynan hloroplastardaǵy hlorofılder sińirgen kún (jaryq) energıasyn paıdalana otyryp organıkalyq qosylystardy sıntezdeý. Fotosıntez arqasynda kórinetin jaryqtyń energıasyn ustaý jáne ony fotosıntez kezinde túziletin organıkalyq zattarda saqtalatyn (qorlanatyn) hımıalyq energıaǵa aınaldyrý júredi. Fotosıntezdiń mańyzy óte zor. Tek, onyń barlyq tiriniń tirshilik etýine qajetti otyn (energıa) men atmosferalyq ottekti jetkizetinin aıtsaq ta jetkilikti. Demek, fotosıtezdiń róli álemdik bolyp tabylady. Fotosıntezdik elemdiligi sol ol ottek pen sýtektiń (negizinen) aınalymy arqasynda qazirgi atmosferanyń quramyn ustap turady, ol óz kezeginde Jer betinde tirshiliktiń ári qaraı jalǵasýyn aıqyndaıdy. Áriqaraı, fotosıntez ónimderinde qorlanatyn, ol shyndyǵynda, energıanyń negizgi kózi, qazirgi adamzat balasy ıe bolyp otyrǵan energıa jaıynda da aıta ketken oryndy.

Fotosıntez jasyl ósimdikterdiń kletkalarynyń hloroplastarynda bolatyn hlorofıl pıgmentimen jaryqty ustaý jáne sińirilýinen bastalady. Jaryq hlorofıl molekýlasyna túskende, onyń elektrondarynyń bireýi qozý jaǵdaıynda bolady. Basqasha aıtqanda, ol birshama joǵarǵy energetıkalyq deńgeıge kóshedi. Qozǵan elektrondar basqa molekýlarymen eri qaraı beriledi, nátıjesinde akseptor-molekýlanyń bos energıasy artady, al hlorofıl molekýlasynda túzilgen «zıan» sýdan túsetin elektronmen tolyǵady. Bul kezde sý totyǵady, nátıjesinde molekýlalyq ottek bólinedi. Sonymen hlorofıl molekýlalarynda jaryq energıasy elektrondardy birshama joǵary energetıkalyq deńgeıge kóshiredi. Hlorofıl elektron jolyndaǵy sýdyń molekýlalaryndaǵy tómengi energetıkalyq deńgeıden elektrondardyń sońǵy akseptoryndaǵy joǵarǵy energetıkalyq deńgeıdiń aralyq qosylystary bolyp tabylady.

Elektrondardyń joǵarǵy energetıkalyq deńgeıge aýysýyna hloroplastarda bolatyn eki fotojúıe qatysady, olar hlorofıl men alystaǵy qyzyl jaryqpen (-700 nm) belsendilinetin erekshe beloktar — fotojúıe I jáne qyzyl jaryqpen birge birshama joǵarǵy energıamen (-650 nm) belsendilinetin fotojúıe II, ıaǵnı bul aýysý jaryqty paıdalanǵan kezde eki satyda ótedi. Bul satylarda júretin reaksıalar jaryq reaksıalary degen atqa ıe. Eki fotojúıe de bir-birimen elektrondar almasatyn júıemen baılanysqan.

Fotojúıe I deńgeıinde hlorofıl molekýlalary ózderiniń energıaǵa baı elektrondaryn ferredoksın arqyly nıkotın-amıdadenın-dınýkleotıdfosfatqa (NADF) beredi, osynyń netıjesinde ol NADFCHN-ǵa totyqsyzdanady, totyqsyzdanǵan formada atmosferalyq S02 totyqsyzdaný jolymen glúkoza túzýge qajetti elektrondardy óz betinshe jetkizýge qabiletti. NADFCHN-ǵa elektrondar ótkennen keıin hlorofıl molekýlalarynan erekshe «zıandar» ǵana qalady. Fotojúıe II deńgeıinde hlorofıldiń energıaǵa baı qozǵan elektrondary elektrondar tasymaldaý júıesine beriledi, al hlorofıl molekýlalarynda túzilgen «zıandar» «ketken» elektrondardan keıin energıaǵa kedeı elektrondarmen almasady, olar molekýlalyq ottek túzetin totyqqan sýdan túsedi. Elektrondar tasymaldaıtyn tizbek quraıtyn birqatar qosylystardan ótip, elektrondar energıaǵa baı fotojúıe İİ-den, aqyry sońynda hlorofılde joǵaltqan elektrondardy fotojúıe I -den almasady.

Elektrondardy tasymaldaý tizbeginde birneshe totyǵýtotyqsyzdaný reaksıalary júzege asady, olardyń erqaısysynda elektrondar birshama tómen energetıklyq deńgeıge ótedi. Elektrondy tasymaldaý tizbegi arqyly ótken kezde joǵalatyn energıanyń bir bóligi ADF men neorganıkalyq fosfattan ATF sıntezdelinýin qamtamasyz etýge jumsalady. ATF molekýlalarynyń sıntezi, sol sıaqty, fotojúıe İ-n baılanysty dep sanaıdy, onda sıkldi elektrondar aǵysy bolady, onyń máni sol, akseptormen ustalǵan elektrondar sıtohrom V arqyly hlorofılge qaıtady. Bul kezde elektrondar tasymaldaý júıeleriniń reaksıalarynda bosaǵan energıa, olarda elektrondar «tómen» qozǵalady, ATF molekýlalarynyń sıntezi retinde qorlanady.

Fotosıntezdiń jaryq reaksıalarynyń netıjesinde joǵarǵy energetıkalyq ATF jáne totyqsyzdanǵan NADF túziledi, olar sońǵylaryn energıamen jabdyqtaıdy, bul kúńgirt reaksıalar dep atalady, bular jaryqsyz ótedi jene aqyr sońynda atmosferalyq S0₂-ń qanttarǵa deıin totyqsyzdanýyna alyp keledi. Bul jerde energıa kózi ATF bolyp tabylady, al totyqsyzdandyrý agenti — elektrondardy fotosıntezdik tasymaldaý reaksıalarynda sıntezdeletin NADF-N. S0₂-ń totyqsyzdaný prosesi katalızdenetin rıbýlozobısfosfatkar-boksılazanyń osy qosylystyń molekýlalaryn akseptor molekýlalarymen tirkelýinen bastalady jáne kómirtek atomdarynyń birqatar birinen keıin biri júretin reaksıalarǵa qatysýymen júredi, ol S0₂-nyń árbir tirkelgen alty molekýlasyna glúkozanyń bir molekýlasynyń túzilýine alyp keledi, osyǵan oraı SO0-nyń bir molekýlasynyń baılanýy NADF-N-nyń eki molekýlasynyń shyǵyny qamtamasyz etedi.

Joǵaryda aıtylǵandaı, kúńgirt reaksıalarǵa qajetti energıa men elektrondardy ATF jáne totyqsyzdanǵan NADF jetkizedi, olar jaryq reaksıalarynda túziledi. Sonymen jaryq reaksıalarynan túzilgen hımıalyq energıa kúńgirt reaksıalar prosesinde glúkoza molekýlalarynda turaqtanady. Aqyr sońynda glúkozadan krahmal túziledi, ol onyń joǵary molekýlaly polımeri bolyp tabylady, onda qorlanǵan kómirtektiń atomdary da, energıa da bolady. Polımerlengen glúkoza selúlozany túzeıdi. Jer júziniń jasyl ósimdikteriniń japyraqtarynda jáne sýqoımalaryndaǵy fıtoplanktonda jyl saıyn 150 mlr.-qa jýyq tonna organıkalyq zattar sıntezdelinetini jáne atmosferaǵa 200 mlrd.-qa jýyq tonna ottek bólinetini eseptelgen. Fotosıntezdiń tórkini óte tereńde. Kómirtek aınalymy, ıaǵnı fotosıntez, budan 3,5 h 109 jyl buryn bolǵan dep joramaldaıdy.

---