دوشنبه ۷ اردیبهشت ۱۳۹۴ / Monday, 27 April, 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
وبگردی
نقاشی یکی از هواداران مهناز افشار / تصاویر - سلفی نیکی کریمی در خیابان ولیعصر. سلفی حامد کمیلی در اتاق گریم که خبر از یک کار جدید میدهد. پوستر تور آمریکایی کنسرت بنیامین. میترا حجار در پشت صحنه تئاتری با هنرنمایی لادن مستوفی. و عکس هنری آزاده ریاضی بازیگر کهنه کار سریال‌های ایرانی.
متن خوانی ترلان پروانه / فیلم - برنامه ۱۰۴۷ رادیو هفت. متن خوانی ترلان پروانه و سکوت سرد با صدای رحیم نیکرو
فیلم خارج کردن جنین از مغز یک زن ! - زنی برای خارج کردن یک تومور از مغزش تحت عمل جراحی قرار گرفت، اما پس از عمل با واقعیت شگفت انگیزی مواجه شد. در مغز او به جای یک تومور با جنین دوقلوی او مواجه شدند، که مو، دندان و استخوان داشت !
فیلم حمله خانزاده به هوادار پرسپولیس در قطر - در این فیلم بازیکنان پرسپولیس مشغول خروج از ورزشگاه و سوار شدن به اتوبوس هستند که هواداران خطاب به بازیکنان چیزهایی می‌گویند که در یک نمایش ضعیف با ۳ گل مغلوب لخویا شده‌اند.
کشته تصادف پورشه نوه آیت الله / عکس - پسرجوانی که کنار پریوش اکبرزاده درتصادف پورشه کشته شد محمدحسين ربانی نوه آیت‌الله ربانی شیرازی بود.
آزاده نامداری: چرا آن عکس را منتشر کردم؟ - پس از حواشی بسیاری که پیرامون جدایی آزاده نامداری و فرزاد حسنی پیش آمد، آزاده نامداری عکسی از خود در اینستاگرام منتشر کرد که جنجالهای تازه ای را به دنبال ...
رونی کلمن قهرمان بدنسازی جهان در گلزار شهدا ! - رونی کلمن قهرمان بدنسازی جهان پس از حضور در ایران صبح امروز پنج شنبه در گلزار شهدای بهشت زهرا (س) حضور یافت.
فیلم اعترافات یزدان‌پناه درباره آقازاده معروف - در سال ۹۲ و آنهم در ایام رسیدگی به پرونده کرسنت در لاهه و درست هنگامی که قرار بود با شهادت در دادگاه گره کور این پرونده عیله ایران را باز کند،خبر ناپدید شدنش همه را شوکه کرد. او عباس یزدان‌پناه است.
تراژدی پریوش اکبرزاده کشته تصادف پورشه - مشتی مردم پست و رذل ریختند در صفحه یک دختر جوان مرده ، و تمام عقده‌های خود را بر یک مرده خالی میکنند!! فحاشی‌های غیرقابل باور! یعنی بد فحش نمیدهند که!! وحشیانه فحش میدهند!! سمفونی عقده و کینه و حقارت و رذالت و پستی است. اوج حماقت و بلاهت را به نمایش گذاشته‌اند.
گزارشی از جدیدترین بیزنس علی دایی و برادرانش - علی دایی ستاره فوتبال ایران و جهان که بعد از کنار گذاشتن فوتبال روزهای آرامی را تجربه می کند، در تازه ترین تجربه بیزنسی خود با برادرانش محمد و بهزاد دایی، سفره خانه و فست فودی مجلل در خیابان امیرآباد تهران افتتاح کرده‌اند.
سحر قریشی مدل صورت و لوازم آرایش ! / تصاویر - تصاویری که این روزها چهرها به همراه سگهایشان از خود در فضای مجازی منتشر میکنند. و همچنین عکس آتلیه‌ای رضا رویگری و همسرش. آرش نوذری و عکسی از کاراکتر خویش در سریال در حاشیه.
فیلم لحظه تصادف مرگبار قهرمان اتومبیلرانی ایران - متأسفانه خودرو " بی ام و" قبل از تصادف، در بزرگراه همت با سرعت 176 کیلومتر در حرکت بود. این خودرو در ساعت 36 دقیقه بامداد، با سرعت بالا از باند کندرو حرکت می‌کرد که به علت تغییر مسیر ناگهانی، با گاردریل باند سرعت برخورد کرد.
پورشه پسر امیر قلعه نویی بعد از تصادف با درخت - یک دستگاه پورشه که قبلا متعلق به پسر امیر قلعه نویی بود با درخت برخورد کرد و یکی از سرنشینان آن در دم فوت شد.
لیلا اوتادی با تیپ جدید در اینستاگرام / تصاویر - با آخرین تصاویر از الهام پاوه نژاد، بهنوش بختیاری، رضا یزدانی، مونا فرجاد، روناک یونسی، ... و همچنین سلفی نرگس محمدی با گلشید بحرایی گریمور معروف.
زیباترین زن خلبان جهان در افغانستان / تصاویر - روزنامه عامه پسند بیلد در آلمان در اقدامی تازه تصاویری از یک زن خلبان افغان به نام نیلوفررحمانی منتشر کرده و از وی به عنوان زیباترین خلبان زن جهان یاد کرده است.
فیلم یک عروسی در میان جواهر و طلا ! - عبدالمالک هم زن گرفت ! شاهزاده برونئی ۳۱ ساله با همسر ۲۲ ساله اش پیمان ازدواجی در قصر ۱۷۸۸ اتاقی بستند. تمام لباس عروس و داماد از نگین و جواهر بود.
پشت پرده حذف «در حاشیه» از آنتن سیما - زمانی که مهران مدیری پس از سال‌ها دوری از تلویزیون جمهوری اسلامی ایران به این رسانه بازگشت، خیلی‌ها انتظار همه‌چیز را داشتند، جز یک شکست تمام‌عیار.
فیلم/ معاون صدام به هلاکت رسید - گروه مقاومت عراقی عصائب اهل حق، پس از کشتن عزت الدوری، معاون صدام، اسلحه وی را به مظلومان عراق هدیه کرد.
وزیر امور خارجه استرالیا با کلاه در تهران / تصاویر - وزیر امور خارجه استرالیا قرار است در دیدار با مقامات کشورمان درباره مساله مهاجرت غیر قانونی برخی اتباع ایرانی به استرالیا رایزنی کند. استرالیا از ایران می خواهد برخی مهاجران غیر قانونی را که دولت کانبرا به آنها ویزای ورود به استرالیا نداده به ایران پذیرش کند.
چهره جدید افسانه بایگان / تصاویر اینستاگرامی - سلفی‌ها و پشت صحنه سریالها و فیلمهای جدید که به شبکه‌های اجتماعی ارسال شده است.
پربازدیدها
5 مجموعه جدید در راه شبکه مستند - همزمان با آغاز ماه رجب تصویربرداری مجموعه مستند چهار قسمتی با موضوع اعتکاف برای پخش از شبکه مستند شروع شد. این مستند در چهار شهر و از چهار زاویه موضوع ...
بازگشت مجری مهربان - در دهه‌های 60 و 70، تلویزیون این همه خاله و عمو نداشت. بچه‌هایی که پای ثابت برنامه کودک بودند دو مجری را بیش از بقیه می‌شناختند. «گیتی خامنه» و «الهه ...
فرامرز وکیلی: شخصیت ایرانی «جانسودا» به هیچ وجه منفی نیست - نشست خبری فیلم سینمایی «جانسودا» به‌ عنوان نخستین نشست رسانه‌ای سی‌ و سومین جشنواره فیلم فجر برگزار شد.
عربستان خواستار محاکمه نماینده کویتی مخالف جنگ یمن شد - دولت عربستان از مقامات کویت خواست نماینده این کشور را که با حمله عربستان به یمن مخالفت کرده بود به دستگاه های قضایی ارجاع شود.
پیام صادقیان از پرسپولیس اخراج شد - بعد از اینکه پیام صادقیان در ترکیب پرسپولیس مقابل سایپا به میدان نرفت و با برخی درگیری پیدا کرد با دستور برانکو از پرسپولیس اخراج شد.
تحریم سایبری؛ بهانه جدید آمریکا برای تحریم مخالفان - آمریکا به عنوان بزرگترین تهدید سایبری در جهان، مدتی است برنامه تحریم عاملان حملات سایبری به خود را در دستورکار قرار داده است؛ برنامه‌ای که به نظر می‌رسد بیشتر بهانه‌ای است برای تحریم دشمنان واشنگتن، البته این بار با دستاویزی تازه.
نیروی اجاره‌ای آمریکا برای سعودی‌ها کفایت نمی‌کند/واشنگتن حامی عده‌ای غارتگر مخالف تفکر لیبرال شده است/ فرجام شاه ایران در انتظار آل‌سعود - «دوگ باندو» (Doug Bandow) دستیار ویژه رئیس جمهور اسبق آمریکا تأکید کرد:خطر عهد بستن با شیطان، نظیر هم‌پیمانی واشنگتن و ریاض این است که شاید یک روز دیگر نتوان از چنگ همین شیطان گریخت و در منجلاب فرو رفت، مانند یمن.
به‌ صلیب کشیده شدن و آتش زدن یک روس‌گرا از سوی نظامیان اوکراینی به سبک تروریست‌های داعش+فیلم - نظامیان اوکراینی تحت حمایت آمریکا در اقدامی غیر انسانی که در فیلمی ویدئویی به نمایش درآمده، یکی از استقلال‌طلبان این کشور را که اخیرا به اسارت گرفته‌اند همانند مدل مورد استفاده تروریست‌های داعش به قتل می‌رسانند.
جزئیات فصل دوم «در حاشیه» مهران مدیری - فصل دوم سریال در حاشیه با مضمون زندان ساخته خواهد شد و دستگیری بازیگران کلیدی و انتقال به زندان در آخرین قسمت فصل اول نیز مقدمه شکل گیری فصل دوم بوده است؛ تصمیمی که اکنون قطعی شده و مقدمات لازم برای تعریف ادامه داستان در این فضای تازه، در حال فراهم‌سازی است...
توافق هسته ای اوباما با ایران خیال خام است - سناتور جان مک کین از چارچوب توافقنامه ی دولت آمریکا با ایران انتقاد کرده و آن را یک تصور باطل توصیف کرد.




Copyright © 2008 - 2015 vista.ir. All Rights Reserved