پنج شنبه ۴ خرداد ۱۳۹۶ / Thursday, 25 May, 2017

فتوسنتز Photosynthesis


فتوسنتز Photosynthesis
فتوسنتز 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

کلمات در حال جستجو
ورزشگاه پاکدشت , سواحل امارات , ترسیدن , سنگگ , تامین امنیت زائران امام جواد , پاریز , محله قیمریه , ساکنان زمین , مرکز فرهنگی دفاع مقدس , زهرا بدن آرا , میشل سلیمان , نوروزی , جامعه کارگری , سالروز ولادت حضرت فاطمه زهراء(س) , جشنواره بین المللی اکو , افراد کم سواد , لیگبرتر , وحید مرادی , سینوسی , ترشی مخلوط , کنگره فاطمی , تیک کلی , مدیریت صادرات گاز ایران , تبلیغات اسلامی آذربایجان شرقی , امتحانات پایان ترم , اسکس روی شیروانی , گونه زراعی , ویژگی‌های کنترلی , فراد , نعمت‌بخش , محمدحسین فرج , پشت سرتو نگاه نکن , سالارزاده , بنگاه کوچک , احتمال بروز سیل , گرگی به نام طوفان , تفکر انتقادی , واحد پول دارخما , پایتخت لهستان , محمدرضا باقریان , نفت خانه , داروی تیروئید , فرش فروشان , علف باید به دهان بزی شیرین بیاید , میناکاری , کمیته تعیین وضعیت فدراسیون فوتبال , دانشجویان رشته نجوم , اردوی مشترک , میزان مجاز , پیوست ,

برخی از مطالبی که کاربران هم اکنون در حال خواندن آن هستند
قانون سوم نیوتن در رابطه با حرکت , خطی کز تیره شب برخور نوشتست , وداع کردن پدر مجنون را , درمان، توانبخشی و بهبود , ترسل و انشاء , فرمود مرا سجده‌ی خویش آن بت رعنا , چو آن نامه برخواند فور سترگ , مقابرالشیوخ , ورزش‌های مبتنی بر جنسیت , مرغ بریان شده , چه نازست آنکه اندر سرگرفتی , كوه شب لیز، روستای شب‌لیز، بویراحمد( یاسوج) , عوامل ریشه‌ای تأثیرگذار در نقش بازار , ارزیابی اولیه , سندرم سروتونین , گلودرد ویروسی , رواق پیشرو , شاهزاده ابراهیم و شاهزاده اسماعیل (۴) , گر تیغ برکشد که محبان همی‌زنم , كنگاور، استان كرمانشاه ,

برخی منابع مهم خبری
masironline.com مسیر آنلاین , iraneconomist.com ایران اکونومیست , 24onlinenews.ir 24 , zistboom.com زیست‌بوم , fdn.ir فرهیختگان , press.jamejamonline.ir روزنامه جام جم , honarnews.com هنرنیوز , rasad.org رصد , tafahomnews.com روزنامه تفاهم , boursenews.ir بورس نیوز , otaghpress.com اتاق‌پرس , farscinema.com فارس سینما , persianmags.com پرشین مگز , vista.ir اخبار روز , ettelaat.com روزنامه اطلاعات , nasimonline.ir نسیم , kamooneh.com کمونه , shana.ir شانا , sedayeeghtesad.ir صدای اقتصاد , parstourism.ir پارس توریسم , machinemag.com مجله ماشین , farnet.ir فارنت , 55online.ir 55 آنلاین , dolatema.com دولت ما , khorasannews.com روزنامه خراسان , tarafdari.ir طرفداری , eghtesad-pooya.com روزنامه اقتصاد پویا , irinn.ir شبکه خبر , rajanews.com رجانیوز , shahrsakhtafzar.com شهر ‌سخت افزار ,

وبگردی
دیدار بحث‌برانگیز!
دیدار بحث‌برانگیز! - این واکنش‌ها هنوز هم ادامه دارد، برخی از اصولگرایان نظیر امیر محبیان تئوریسین جریان اصولگرایی از این دیدار با عنوان فاجعه...
رئیسی کنار می‌رفت انتخابات به دور دوم می‌کشید
رئیسی کنار می‌رفت انتخابات به دور دوم می‌کشید - چه شد كه آمد و چرا كنار رفت؟ قاليباف كه هر چهار سال يك بار منتظر پوشيدن قباي رياست‌جمهوري بود و در مناظره‌هاي انتخاباتي هم توفاني حاضر شد، چرا يكباره به نفع ابراهيم رئيسي كنار رفت؟
سعید سهیلی کارت کارگردانی خود  را آتش زد
سعید سهیلی کارت کارگردانی خود را آتش زد - عصبانیت شدید کارگردان گشت ارشاد 2 از پخش غیر مجاز فیلمش در فضای مجازی و فروش قاچاق در بازار و بررسی علل و افراد مقصر در این اتفاق از نگاه سعید سهیلی و امیر پوریا
رقص شمشیر و مدال آل سعود برای ترامپ
رقص شمشیر و مدال آل سعود برای ترامپ - دونالد ترامپ با ملک سلمان بن عبدالعزیز رقص سنتی عربستان به نام "عرضه" را اجرا کرد.
حضور فشن‌ها در انتخابات شورای شهر
حضور فشن‌ها در انتخابات شورای شهر - پدیده این دوره انتخابات شوراهای اسلامی شهر و روستا بی شک حضور چشم‌گیر فشن‌هاست.
طریقه لوله کردن دانشجو!
طریقه لوله کردن دانشجو! - شروع مناظره تا ثانیه‌هایی دیگر/بازگشت sحاق/اسحاق بزنش اسحاق نذار از خاکریز رد بشه/وضعیت رئیسی بعد ازصحبت‌های جهانگیری/جوری که جهانگیری به قالیباف و رئیسی...
فیلم | وقتی لیونل مسی ایرانی سوژه الجزیره شد
فیلم | وقتی لیونل مسی ایرانی سوژه الجزیره شد - فیلم - رضا پرستش، ایرانی ۲۵‌ساله ای که اینقدر شبیه مسی است که در خیابان مردم با او عکس می‌گیرند. شباهتش باور نکردنی است. این ویدیوی الجزیره پلاس درمورد اوست و درخواستی که از مسی دارد.
ماجرای عجیب هاله نور اینبار از زبان دکتر روحانی !
ماجرای عجیب هاله نور اینبار از زبان دکتر روحانی ! - روایت عجیب روحانی از مشاهده هاله نور
رییس جمهور جوان فرانسه و همسرش!
رییس جمهور جوان فرانسه و همسرش! - امانوئل ماکرون یکشنبه شب به‌عنوان رئیس جمهور جدید فرانسه معرفی شد، او علاوه بر اینکه جوانترین رئیس جمهور این کشور است، همسری دارد که بسیار مورد توجه رسانه‌ها قرار گرفته است.
سخنرانی جنجالی روحانی در شهر همدان
سخنرانی جنجالی روحانی در شهر همدان - اگر در انتخابات شرکت نکنیم در خیابان ها دیوار خواهند کشید همانطور که در محل کارشان بخشنامه زنانه - مردانه ابلاغ کردند / شما اینها را نمی شناسید من اینها را می شناسم
هجوم مردم گرسنه میناب به غذاهای فاسد
هجوم مردم گرسنه میناب به غذاهای فاسد - چندی پیش یک کامیون حامل مواد فاسد برای دفن در میناب حاضر شد که مورد حمله گرسنگان قرار گرفت و به غارت رفت لودری که برای دفن مواد غذایی فاسد در محل حاضر شده بود کنار کشید تا مردم فقیر سر مواد آمدند و آنها را با رضایت با خود بردند.
سقوط سالار عقیلی و گروهش در اجرای زنده + فیلم
سقوط سالار عقیلی و گروهش در اجرای زنده + فیلم - دومین شب اجرای کنسرت موسیقی سالار عقیلی به مناسبت پاسداشت مقام معلم در شهرستان آمل دبا حادثه همراه شد
اعتراض شدید کارگران معدن زمستان یورت به روحانی!
اعتراض شدید کارگران معدن زمستان یورت به روحانی! - اعتراض شدید خانواده های داغدار معدنچیان یورت به حضور حسن روحانی در محل حادثه و جلوگیری از خروج ماشین وی و همراهانش با سر دادن شعار.آنها می گفتند حضور وی «تبلیغاتی» است.
اولین فیلم از لحظه شهادت مرزبانان میرجاوه
اولین فیلم از لحظه شهادت مرزبانان میرجاوه - گروهک تروریستی جیش العدل فیلم لحظه هدف قرارگرفتن و شهادت مرزبانان میرجاوه را منتشر کرد.
نعوذبالله امام زمان حال فعلی آن آقا را نمی‌دانست؟
نعوذبالله امام زمان حال فعلی آن آقا را نمی‌دانست؟ - «زمانی گفته شد امام زمان سفارش یک آقایی را کرده، بعد هم که آن آقا مدعی شد، گفتند ملاک حال فعلی افراد است. یعنی نعوذ بالله امام عصر (عج) حال او را نمی‌دانستند که به شما پیغام حمایت را دادند؟!»
برخورد پره‌های بالگرد به سر مدیرکل بحران کهگیلویه‌وبویراحمد
برخورد پره‌های بالگرد به سر مدیرکل بحران کهگیلویه‌وبویراحمد - اخیرا تصاویر برخورد ملخک هلی کوپتر با مدیرکل حوادث غیرمترقبه کهگیلویه،به عنوان خبری داغ در کانال های تلگرامی منتشر شده. این ویدئو مربوط به مرداد ۸۹ است.
رابطه عاشقانه رضا روحانی با مجری شبکه من و تو
رابطه عاشقانه رضا روحانی با مجری شبکه من و تو - این آهنگساز 39 ساله به تازگی رابطه ای عاشقانه را با یکی از مجریان شبکه من و تو آغاز کرده است. رضا روحانی با انتشار عکسی از خودش و فرانک مجری این شبکه, از پیدا کردن عشق واقعی زندگی اش نوشت.
پربازدیدها