سه شنبه ۱۰ شهریور ۱۳۹۴ / Tuesday, 1 September, 2015
فتوسنتز Photosynthesis

فتوسنتز Photosynthesisفتوسنتز که یکی از مهمترین پدیده های حیاتی روی کره زمین محسوب می شود، فرایند ذخیره انرژی است که در حضور نور در برگها و سایر بخش های سبز گیاه روی می دهد. انرژی نورانی بصورت انرژی شیمیایی در مولکولهای قند ساده ذخیره می گردد. هنگامی که دی اکسید کربن و آب با هم ترکیب شده و تشکیل یک مولکول قند را در کلروپلاست می دهند، گاز اکسیژن به عنوان یک محصول فرعی آزاد و به درون اتمسفر رها می گردد. بنابراین می توان گفت که حضور دی اکسید کربن ، آب ، نور و مولکول کلروفیل برای انجام فتوسنتز ضروری است.
● دی اکسید کربن
دی اکسید کربن موجود در هوا از طریق روزنه ها به سلولهای مزوفیل رسیده و در لایه نازک آب اطراف غشاء این سلولها حل می شود و سپس توسط انتشار از دیواره گذشته و وارد سیتوپلاسم شده و در نهایت به کلروپلاست می رسد.
● آب
کمتر از یک درصد کل آب جذب شده در گیاه به مصرف فتوسنتز می رسد؛ و باقی مانده آن یا از گیاه خارج می شود و یا وارد پروتوپلاسم و واکوئل می گردد. هر چند دی اکسید کربن خود نیز دارای اکسیژن است ولی آب مصرفی در فتوسنتز منبع رهاسازی اکسیژن به عنوان یک محصول فرعی فتوسنتز است.
● نور
حدود ۴۰ درصد انرژی تابشی بصورت نور مرئی است.اگر نور مرئی را از یک منشور عبور دهیم به رنگهای تشکیل دهنده اش تجزیه می شود. رنگ قرمز در انتهای طول موج بلند و بنفش در انتهای طول موج کوتاه ورنگهای زرد و سبز و آبی در وسط طیف نور قرار دارند. اگر چه تقریبا تمام رنگهای نور مرئی می توانند به وسیله فتوسنتز استفاده شوند لیکن امواج نفش تا آبی و نارنجی تا قرمز بیشترین استفاده را دارند. مقدار زیادی از نور دامنه طول موج سبز منعکس می شود. برگها تقریبا ۸۰ درصد نور مرئی را که به آنها می رسد جذب می کنند.
● کلروفیل
چندین نوع مولکول کلروفیل وجود دارد و تمام آنها یک اتم منزیم دارند. کلروفیل از نظر ساختمانی به Heme هموگلوبین خیلی شبیه است. رنگدانه قرمز هموگلوبین دارای آهن است که اکسیژن را در خون انتقال می دهد. هر مولکول کلروفیل دارای یک دنباله لیپیدی است که آن را در لایه لیپیدی غشای تیلاکوئیدی نگه می دارد.کلروپلاست های بیشتر گیاهان در غشاهای تیلاکوئیدی دارای دو نوع کلروفیل هستند. کلروفیل a به رنگ سبز متمایل به آبی و کلروفیل b دارای رنگ سبز متمایل به زرد است. وقتی مولکول کلروفیل b نور را جذب می کند انرژی را به مولکول کلروفیل a انتقال می دهد. کلروفیل b به گیاه امکان می دهد تا از طیف نوری بیشتری استفاده کند. سایر رنگدانه های فتوسنتزی شامل کاروتنوئیدها ( رنگدانه های زرد تا نارنجی که در تمام گیاهان یافت می شوند). فیکوبیلین ها ( رنگدانه آبی یا قرمز موجود در باکتری های سبز-آبی و جلبکهای قرمز) و چند نوع دیگر کلروفیل می باشند. کلروفیل های c و d و بندرت e در بعضی از جلبک های خاص به جای کلروفیل b وجود دارند و رنگدانه های فتوسنتزی دیگری در باکتری ها دیده می شود. حدود ۲۵۰ تا ۴۰۰ مولکول کلروفیل در کلروپلاست تشکیل یک واحد فتوسنتزی را می دهند. در هر گرانوم تعداد بی شماری از این واحدها وجود دارند. دو نوع از این واحدهای فتوسنتزی در کلروپلاست گیاهان سبز اولین مرحله فتوسنتز یعنی واکنش های نوری را انجام می دهند. که به آنها فتوسیستم گویند.
● مراحل فتوسنتز
فتوسنتز از مجموعه واکنش های مستمر و پیچیده ای تشکیل شده است که می توان آنها را به دو گروه واکنش های نوری و واکنش های تاریکی مشخص کرد.
▪ واکنش های نوری:
مجموعه ای از واکنش هاست که در غشاء تیلاکوئیدی کلروپلاست و در حضور نور انجام می شود و منجر به تبدیل انرژی نوری به انرژی شیمیایی می گردد. تجزیه مولکولهای آب و تولید یونهای هیدروژن ، الکترون ها و گاز اکسیژن و همچنین تولید ATP ( ناقل انرژی)و NADPH۲ ( ناقل هیدروژن) در این مرحله انجام می شود.
فتوسیستم ها و نقش آنها در واکنش های نوری
در بیشتر کلروپلاست ها دو نوع واحد عملی بنام فتوسیستم I و II وجود دارد. هر واحد فتوسیستم I دارای بیش از ۲۰۰ مولکول کلروفیل a ، مقدار کمی کلروفیل b و رنگدانه کارتنوئید و یک مولکول عمل کننده مرکزی کلروفیل a بنام p۷۰۰ می باشد. اگر چه همه رنگدانه ها در فتوسیتم قادر به جذب فوتون نور هستند ولی تنها ولکول p۷۰۰ می تواند انرژی نوری را مورد استفاده قرار دهد. سایر رنگدانه های فتوسیستم، نور را جمع کرده و به مولکول عمل کننده مرکزی منتقل می کنند به همین دلیل به آنها رنگدانه های آنتنی گویند. اولین گیرنده های الکترون در فتوسیستم I ، پروتئین های حاوی سولفور آهن می باشند . به این معنی که این پروتئین ها ابتدا الکترون را از p۷۰۰ می گیرند.
واحد فتوسنتزی فتوسیستم II شامل کلروفیل a ، بتا کاروتن و مقدار کمی کلروفیل b و یک مولکول عمل کننده مرکزی کلروفیل a بنام p۶۸۰ می باشد ( اعداد ۷۰۰ و ۶۸۰ حداکثر طول موجهای جذبی کلروفیل است).اولین گیرنده الکترون در فتوسیستم*II فئوفیتین(pheophytin ) یا فئو نام دارد. برخورد نور به کلروفیل ها منجر به فرایند انتقال الکترون ها در فتوسیستم های I و II و انجام واکنش های مهمی می شود که مهمترین آنها عبارتند از :
ـ فتولیز:
هنگامی که یک فوتون نور با مولکول p۶۸۰ فتوسیستم IIبرخورد می کند، الکترون آن به سطح انرژی بالاتری می رود. این عمل را برانگیختگی الکترون گویند.الکترون برانگیخته شده ، توسط فئوفیتین گرفته شده و به گیرنده دوم فتوسیستم IIیا گیرنده Q منتقل می شود. کمبود الکترون های مولکول p۶۸۰ توسط تجزیه آب جبران می شود بدین ترتیب که با تجزیه مولکول های آب ، یک مولکول اکسیژن و ۴ پروتون و ۴ الکترون ایجاد می شود. تجزیه مولکول های آب در حضور یونهای منگنز و آنزیم های موجود در غشای تیلاکوئیدی صورت می گیرد و فتولیز نامیده می شود.
ـ فتوفسفریلاسیون
گیرنده Q الکترونهای بر انگیخته شده را به یک سیستم ناقل الکترون می دهد که همانند پلی ارتباطی الکترونها را به گیرنده های دیگر منتقل می نمایند.این زنجیره انتقال الکترون دارای رنگدانه های آهن داری بنام سیتوکروم و همچنین یک پروتئین مس دار بنام پلاستو سیانین می باشد. هنگامی که الکترونها از سیستم انتقال الکترون عبور می کنند و پروتونها به وسیله عامل متصل شونده به حرکت در می آیند،ملکولهایATP از ملکولهای ADP و فسفات در پدیده ای بنام فسفو ریلا سیون ساخته می شوند.
در فتو سیستم I مراحل تا حدی مشابه فتوسیستم II انجام می شود. وقتی که یک فوتون به مولکول ۷۰۰P واحد فتو سنتزی برخورد می کند، الکترون آن را بر انگیخته نموده واین الکترون به مولکول گیرنده آهن گوگردی که به Fe-Sنشان داده می شود منتقل می گردد. سپس این مولکول، الکترون را به یک ملکول گیرنده Fe-Sدیگر بنام فرودوکسین(Fd)منتقل کرده و این مولکول آن را به نوبه خود به مولکول ناقل دیگر یعنی فلاوین آدنین نوکلئوتید(FAD ) انتقال می نماید و در نهایت الکترون بهNADPH+ می رسد, و آن را به صورت NADPH۲احیا میکند. الکترونهای رانده شده از مولکول ۷۰۰Pبه وسیله الکترونهای فتوسیستم II جایگرین می شوند. این حرکت سرتاسری الکترون از آب به فتو سیستم IIو به فتوسیستم Iو به NADPH+ ،جریان غیر چرخه ایالکترون نام دارد زیرا فقط به یک جهت حرکت می کند. به همین دلیل تولید ATP در این فرایند را فتو فسفو ریلا سیون غیر چرخه ای می نامند.
فتو سیستم Iهمچنین می تواندبه صورت مستقل از فتو سیستمIIعمل کند ودر طی آن الکترونها از مولکول فعال مرکزی ۷۰۰P(فتو سیستمI)را ترک کرده وبا عبور از یک مولکول گیرنده بنام۴۳۰P به زنجیر انتقال الکترون بین دو فتو سیستم منتقل شده (بجای فرو دو کسین وNADP)و به مرکز عمل کننده فتو سیستم I برمی گردد. این عمل،جریان چرخه ای الکترون نام دارد و ATPتولید شده به وسیله آن فتو فسفوریلاسیون چرخه ای نامیده می شود.
▪ واکنش های تاریکی
مشاهده کردیم که چگونه NADPH۲ و ATP در طی واکنشهای نوری ساخته می شوند.هر دو این ملکولها درمرحله تاریکی نقش اساسی را در سنتز هیدراتهای کربن از دی اکسید کربن اتمسفر دارند که از طریق روزنه ها به درون بافت مزوفیل نفوذ می کنند.واکنشهای تاریکی در اصل یک سری کامل از واکنشها هستند که هر کدام توسط یک آنزیم هدایت می شوند.این واکنشها در استرومای کلروپلاست و بدون نیاز به نور انجام می شوند. و از ترکیبات حاصله از مراحل نوری استفاده می کنند. این واکنشها ممکن است بطور عادی در طول روز انجام شوند.تبدیل دی اکسیدکربن به هیدراتهای کربن در واکنش های تاریکی توسط سه مکانیسم انجام می شود که مهمترین آنها مسیر سه کربنی یا چرخه کالوین میباشد.
ـ چرخه کالوین
این چرخه بطور اختصار شامل مراحل زیر می باشد:
به کمک آنزیم RuBP کربوکسیلاز شش مولکول دی اکسید کربن که از هوا گرفته شده با شش مولکول ریبولوز ۱-۵ بی فسفات(RuBP ) ترکیب می شوند. شش مولکول ۶ کربنه ناپایدار بلافاصله به دوازده مولکول ۳ کربنه بنام گلیسرآلدئید ۳-فسفات (PGA) که اولین ترکیب پایدار فتوسنتز است تبدیل می شود. انرژی لازم برای انجام این کار از ATP و NADPH۲تامین می شود. ده مولکول گلیسرآلدئید ۳ – فسفات مجددا ایجاد شش مولکول ۵ کربنه RuBP می کند که برای شروع چرخه کالوین لازم است. دومولکول باقیمانده می توانند به سایر ترکیبات هیدرات کربن ( گلوکز ، نشاسته، سلولز) تبدیل شوند.
ـ مسیر ۴ کربنه
حداقل صد جنس از گیاهان نواحی گرمسیری به جای ماده ۳ کربنه PGAدر مراحل اولیه واکنش های تاریکی ترکیب ۴کربنه اسید اگزالواستیک را ایجاد می نمایند. این ماده سپس به سلولهای اطراف غلاف آوندی ( رگبرگ ها ) منتقل شده و در آنجا به اسید پیروویک و دی اکسید کربن تبدیل می شود. اسید پیروویک به سلولهای مزوفیل برگ بر می گردد و در حضور ATP ، مولکول های فسفوانول پیروات (PEP ) را تشکیل می دهد. دی اکسید کربن حاصل با RuBP در سلولهای غلاف آوندی ترکیب شده و به مولکولهای مورد استفاده در چرخه کالوین تبدیل می شود. چون گیاهانی که دارای سیستم PEPهستند در اولین مرحله، تولید ماده ۴ کربنی می کنند به آنها گیاهان ۴ کربنه( C۴) می گویند که در مقابل آنها گیاهان ۳کربنه (C۳ ) قرار دارد که اولین ماده تولید شده در آنها ۳کربنه است


منبع : سازمان آموزش و پرورش استان خراسان

مطالب مرتبط
گلزار و آمیتاباچام در روی جلد مجله / عکس - این روزها شایعاتی در مورد بازی محمد رضا گلزار هنرپیشه صاحب نام کشورمان در یک فیلم مشترک هندی ایرانی منتشر شده است که هنوز مشخص نیست که این طرح به کجا می انجامد.در همین حال محمد رضا گلزار در یک اقدام پیش دستانه عکسی منتشر کرده است که یکی از طرفدارانش ساخته و اورا کنار آمیتا باچان بر روی یک مجله ساختگی نشان می دهد....
«تعبیر وارونه یک رویا» و تحقیر سیستم اطلاعاتی ایران - برای چنین کارهایی باید هنرمندانی آستین بالا بزنند که شاید به رنگ ارغوان ها را ساخته اند! کسانی که این گفتمان را خوب فهم کرده اند؛ به اجزای آن مسلط هستند و دغدغه های آن را درک می کنند! با همه احترام به کارگردانانی که نبردهای اطلاعاتی را در حد بازی دزد و پلیس می دانند، بهتر است آنان همان دزد و پلیس ها را بسازند!
«لیلا» بدبخت‌تر از «ستایش» - «تنهایی لیلا» سریالی است که زن ایرانی را موجودی منفعل به تصویر می‌کشد. از صدر اسلام تا همین امروز زنان فعال در جامعه در کسوت‌های مختلف، عامل پویای جامعه اسلامی - ایرانی بوده‌اند.
دیدار ستارگان فوتبال - دیدار تیم‌های منتخب ستارگان فوتبال جهان و منتخب ستاره‌های پیشین فوتبال ایران بعدازظهر امروز جمعه در ورزشگاه آزادی تهران در حال برگزاری است
مرحوم بیت‌الله عباسپور در مسابقات جهانی / فیلم - قهرمان پرورش اندام ایران شامگاه سه‌شنبه سوم شهریورماه 1394 و پس از ماه‌ها رنج ناشی از بیماری، در بیمارستان آتیه تهران درگذشت. این ویدئو، فیگورهای عباسپور را در مسابقات پروش اندام IFBB 2012 نمایش می‌دهد.
خاطرات تکان دهنده احمدی مقدم از دستورات احمدی نژاد - احمدی نژاد گفت: «بروید رئیس دولت اصلاحات و بقیه را دستگیر کنید و شر همه را کم کنید» ، گفتم: «مرد حسابی! چه می‌گویی؟ می‌روی می‌گویی خس و خاشاک و آت و آشغال، و حالا می‌گویی بگیرید ببرید و تمام»؟
باز کردن قفل پژو ساخت ایران در یک ثانیه / فیلم - ویدئویی که توسط منبعی ناشناس در شبکه‌های اجتماعی منتشر شده، یک مرد را نشان می‌دهد که با استفاده از پیچ‌گشتی و چاقو، درها و صندوق‌عقب محصولات پژو ساخت ایران را به راحتی و در عرض مدت یک ثانیه باز می‌کند. دوباره قفل هم میکند !
آقازاده معاون احمدی نژاد در استخر! / عکس - عکس سلفی کیان علی آبادی فرزند محمد علی آبادی از حلقه اول احمدی نژاد
استفاده از زنان در تبلیغات خودروهای ایرانی / تصاویر - این روزها که در شبکه های اجتماعی و رسانه ها صحبت از عدم خرید خودرو به خصوص خودروی صفر است، برخی تصاویر نیز گوشی به گوشی می شود که تبلیغ خودروی ایران خودرو است.
گفت و گو با سه مادر معتاد به شیشه در حاشیه بزرگراه - مرجان مادر دو تا سه قلو است که با تمام استعدادهای عجیب و غریبش ته یک بن بست دست و پا می زند. نسرین که همین چند وقت پیش برای ترک اعتیاد به کمپ رفت اما نتوانست دوام بیاورد.
اولین عکس منتشر شده از گلاره عباسی و همسرش - گلاره عباسی بتازگی ازدواج کرده است. در مراسم رونمایی از نخستین فیلم نرگس آبیار برای اولین بار گلاره عباسی به همراه همسرش در انظار ظاهر شد.
گزارش تصویری از اکران فیلم نرگس آبیار - مراسم رونمايى از فيلم " اشيا از آنچه در آينه مى بينيد به شما نزديكترند" به كارگردانى نرگس آبيار با حضور عوامل فيلم و جمعى از هنرمندان در موزه سينما برگزار شد.
جنجال پوشش بازیگران زن تئاتر پینوکیا / تصاویر - نمایشی که از 15 مرداد اجرایش درسالن ناظرزاده تماشاخانه ایرانشهر آغاز شده بود، پس از سه روز اجرا توقیف شد. در این نمایش بازیگرانی چون پرستو گلستانی، محمد صادق ملک (ملکی )، محمد نادری، بهروز پناهده، پوریا رحیمی سام، شهره سلطانی به ایفای نقش پرداختند.
گزارشی از ایران که در اسراعیل پخش شد / فیلم - کانال ۱۰ تلویزیون رژیم صهیونیستی که در خاک فلسطین اشغالی پخش می‌شود به تازگی مستندی با عنوان «نگاهی از داخل ایران» را در اختیار مخاطبان خود قرار داده است.
رونمایی از عطر لیلا اوتادی ! / تصاویر - پيشنهادشون براى توليد عطر به نام من براى طرفداران عزيزم رو پذيرفتم، اينكه پيش توليد و توليد عطرها با دو رايحه كاملا متفاوت و ديزاين جذاب يكسال بطول انجاميد،حساسيت من براى هرچه بهتر شدن عطرها و دقت نظر و جلسات متمادى با شركت بود،
فقیهه سلطانی و رویا نونهالی / تصاویر اینستاگرامی - سلفی جالب محسن یگانه با هوادارانش در خیابان، یک سورپرایز بی نظیر برای هواداران محسن که برای غیر هوادارانش چیزی جز ترافیک نداشت.
آقازاده به روایت آقازاده / تصاویر - عارف پوستین دوز ؛ فرزند نعمت ا.. پوستین دوز، مدیر عامل شرکت ملی مس ایران و مدیر عامل سابق گروه خودرو سازی سایپا اخیرا در صفحه شخصی خود عکسهای جالب و متنوعی از خود را منتشر کرده است.
فیلم/ لحظه بلعیدن خدمه توسط موتور هواپیما - هواپیمایی قاتل از کار درآمد و خدمه پرواز را به شکل فجیعی به قتل رساند.
دندانپزشک پیام صادقیان ! / عکس - پیام صادقیان با انتشار این عکس از خانم دکتر دندانپزشک برای درست کردن دندان هایش تشکر کرده است. محسن افشانی هم در کلینیک دندانپزشکی در کنار خانم دکتر و دستیارانش سلفی گرفته است.
بدون هیچ صحبتی فقط تماشا کنید - بدون هیچ صحبتی فقط تماشا کنید
پربازدیدها
سلفی با هواپیمای اماراتی در اولین فرودش به ایران+عکس - مردم با هواپیمای ایرباس A330-200 هواپیمایی امارات عکس سلفی می‌گیرند. این هواپیما اولین هواپیمایی است که بعد از افتتاح پرواز مستقیم هواپیمایی امارات به مشهد در این شهر به زمین نشست. (عکس: محسن اسماعیل‌زاده)
اساسنامه فدراسیون تیراندازی با کمان قابل بررسی است/ نیازهای کشتی در مقابل بودجه‌شان عدد کوچکی است - وزیر ورزش و جوانان گفت: بودجه‌ای که ما به کشتی می‌دهیم در مقابل‌ نیاز‌های‌شان عدد کوچکی است و نمی‌توانیم همه نیازهای‌شان را تأمین کنیم.
رحمتی برای بازیکنان غذای حاضری گرفت/ از صدور کارت هواداری در زمان فتح‌الله زاده استقبال نشد - مدیرعامل باشگاه استقلال اعتقاد دارد که صدور کارت هواداری مورد اقبال عمومی قرار نمی‌گیرد و ممکن است یک عامل بازدارنده باشد.
افزایش 4 درصدی قیمت نفت اوپک در پی اعلام آمادگی اوپک برای مذاکره نفت، گاز و پتروشیمی  - براساس محاسبات دبیرخانه اوپک که روز سه شنبه اعلام شد، قیمت نفت این سازمان دیروز (دوشنبه) پس از اعلام آمادگی آن برای مذاکره با ادامه...
تب گرانی دامنگیر دلار ارز  - هرچند در ماه های اخیر و پس از برجام نرخ دلار در بازار ارز با رشد آرام مواجه شده اما عبور یکباره نرخ این اسکناس سبز در روزهای ادامه...
آخرین وضعیت لایحه سهام عدالت از زبان طیب‌نیا - وزیر امور اقتصادی و دارایی گفت: چالش‌های سهام عدالت با کمک بخش‌های کارشناسی، نمایندگان مجلس و دستگاه‌های اجرایی مشخص شد و در ادامه...
دولت فعلاً هیچ برنامه‌ای برای برقراری روابط اقتصادی و تجاری با آمریکا ندارد - وزیر صنعت، معدن و تجارت در ارتباط با تصمیم دولت برای برقراری روابط تجاری با آمریکا گفت: فعلا هیچ برنامه‌ای برای برقراری روابط ادامه...
دسترسی راحت‌تر به تکنولوژی و سرمایه از فرصت‌های پساتحریم است - معاون اول رئیس جمهور با بیان اینکه رهبری به دولت گفته‌اند که اولویت اول کشور، اقتصاد است، اظهار کرد: ایشان بر اقتصاد مقاومتی ادامه...
مذاکرات هسته‌ای تهدید علیه هیچ کشوری نیست - نخست وزیر الجزایر هم در این دیدار گفت: ایران اقدام موثری در مذاکرات هسته ای انجام داد و این نتیجه را به دولت و ملت ایران تبریک می‌گویم؛ مصمم هستیم در فصای جدید ناشی از توافق هسته‌ای، گام های بزرگتری در جهت توسعه مناسبات فیمابین برداریم.
پسری که موسیقی را از پدرش آموخت / سیاهانی از حال و روز موسیقی سیستان و بلوچستان می‌گوید - پسری که موسیقی را از پدرش آموخت / سیاهانی از حال و روز موسیقی سیستان و بلوچستان می‌گوید سیاهانی نوازنده ساز بنجو می‌گوید که حمایتی از استادان موسیقی نواحی صورت نمی‌گیرد، اما هنوز جوان‌ها به این موسیقی علاقه دارند.