جمعه ۳۰ تیر ۱۳۹۶ / Friday, 21 July, 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
دانشگاه تویوهاشی , اتحادیه بین المللی دوچرخه سوار , حاطرات , پیرمرد قلابی , تور جهانی , حسام‌الدین , مرکز توانبخشی زنان , آرا حلال و حرام , پزشک زنان , اقدامات داوطلبانه , نجات جنگل , سلمان بن عبدالعزیز , ستاد بانوان , توت فرنگی , اداره کل دامپزشکی , نیم کاره , هفده تن , عبدالله وطنخواه , کتک کاری , والببال , یقه , مدیریت حوزه علمیه خواهران , ۳۱ خرداد , مخاطب سینما , بابک بادکوبه , ام ای 6 , از ابتدای سال , لایحه بودجه95 , بارزانی , درگاه , دیگران , مدیران مقصر , کردستان عراق , موزه هنر , لنگردود , اردوی ترکیه , ارشد، , بدهی بانکها به بانک مرکزی , یادگار امام تبریز , آنچه گذشت , کشاورزی میوه , عید؛ , جملات نغز از وودی آلن , خلاف عرف , راست مدرن , تیم ملی فوتبال دختران , آتشک , مصالحه قتل , ابلاغ یک پروژه اولویت‌دار وزارت اقتصاد برای سال ۹۶ , بندق ,

برخی از مطالبی که کاربران هم اکنون در حال خواندن آن هستند
حدود کاربرد , مشخصات متولدین سال گاو , گروه کاری XML & EDI , آثار مذهبی , کپسیکوم - CAPSICUM , شاه بیت غزل بنده سه بیت از شاه است , آثار مولوی , جغرافیا , مفاهیم روان‌شناختی , پروپارکائین - PROPARACAINE HCL , ماهواره , هریس , تجزیه تحلیل هزینه - فایده (Cost-Benefit Analysis) , منابع آب , تبلیغات ویژه , در مدح رکن الدین محمدبن عبد الرحمن طغان یزک , کمک به مطالعه جزئیات , پی‌سی‌پی , شفاف بودن , استعمال بعضی صیغه‌ها به طریق تازه ,

برخی منابع مهم خبری
ساخت و ساز , snn.ir دانشجو , isunews.ir خبرنامه صادق , aryanews.com آریا , Http: روزنو , teyf.ir طیف , seraj24.ir سراج 24 , lemonpress.ir لمون پرس , shahrdaronline.com شهردارآنلاین , hurrahsport.com هورا , khabarkhodro.com خودرو , qudsdaily.com قدس , rastannews.ir راستان نیوز , jnclinic.com جندی شاپور , omidnameh.com امیدنامه , patoghu.com پاتوق یو , varzesh3.com ورزش سه , eghtesadeiranonline.com اقتصاد ایران , beytoote.com بیتوته , citna.ir سیتنا , hayat.ir حیات , jadidonline.com جدید آنلاین , dolateyar.com دولت یار , shahrvand-newspaper.ir روزنامه شهروند , bina.ir بینا , techshot.ir تک‌شات , rokna.ir رکنا , iusnews.ir خبرنامه دانشجویان , vaghayedaily.ir روزنامه وقایع اتفاقیه , pix2pix.org پیکس تو پیکس ,

وبگردی
ناراحتی خانواده میرزاخانی از یک شایعه
ناراحتی خانواده میرزاخانی از یک شایعه - در روزهای گذشته، برخی رسانه ها، موضوع احتمال ترور بیولوژیک «مریم میرزاخانی» را مطرح کردند و در این باره به انتشار اطلاعاتی پرداختند که جز ناراحت کردن خانواده مرحومه میرزاخانی و ارائه اطلاعاتی نادرست به جامعه حاصل دیگری نداشت؛ موضوعی که برادر این مرحومه آن را تکذیب و تصریح کرد: طرح این مباحث نادرست ما را به عنوان خانواده ایشان به شدت ناراحت کرده و به دردسر انداخته است.
اولین فیلم از اظهارات قاتل آتنا مقابل دوربین
اولین فیلم از اظهارات قاتل آتنا مقابل دوربین - دهان آتنا را گرفتم به اتاق پشتی بردم، او را خفه کردم و ...
 اولین تصاویر از مهران مدیری و دخترش شهرزاد
اولین تصاویر از مهران مدیری و دخترش شهرزاد - مراسم افتتاحیه فیلم «ساعت 5 عصر» اولین ساخته مهران مدیری در حالی برگزار شد که شهرزاد دختر این کارگردان نیز در مراسم حضور داشت و برای اولین بار است که دختر مهران مدیری در چنین مراسمی حضور می یابد.
پیشاتتلیتیسم و پساتتلیتیسم
پیشاتتلیتیسم و پساتتلیتیسم - اما شاید مهمترین بحث در این باره مسئله "بحران هویت" است که از سوی برخی تحلیلگران و ناظران سیاسی و حتی کاربران فضای مجازی مطرح می شود. یک روحانی فعال در توئیتر دراین باره نوشته است: «با ظهور پدیده تتلو در اردوگاه اصول گرایان میتوان تاریخ اصول گرایی و انقلابی گری را به دو قسمت پیشاتتلیتیسم و پساتتلیتیسم تقسیم کرد.»
اکران خصوصی فیلم سینمایی ساعت ۵ عصر
اکران خصوصی فیلم سینمایی ساعت ۵ عصر - مراسم اکران خصوصی فیلم سینمایی ساعت ۵ عصر به نویسندگی، تهیه کنندگی و کارگردانی مهران مدیری شامگاه دوشنبه در پردیس سینمایی کوروش برگزار شد.
فیلم لحظه شلیک پلیس به مهاجم مترو
فیلم لحظه شلیک پلیس به مهاجم مترو - لحظه شلیک پلیس به مهاجم مترو / این فرد چند مسافر مترو و یک مامور ناجا را با چاقو مجروح و به سمت پلیس های دیگرحمله کرد، در اینجا بود که پلیس به او شلیک میکند...
گفتگوی حسین دهباشی با علی فلاحیان / سعید امامی در زندان کشته شد
گفتگوی حسین دهباشی با علی فلاحیان / سعید امامی در زندان کشته شد - خشت خام / نوبت بیست و ششم / گفتگوی حسین دهباشی با علی فلاحیان
پایان تعقیب پرحادثه راننده فراری خودروی اپتیما در تهران
پایان تعقیب پرحادثه راننده فراری خودروی اپتیما در تهران - راننده فراری با خودروی اپتیما در تهران، دیوانه وار به چندین خودرو از جمله خودروی پلیس می زند و فرار می کند . این راننده چند دقیقه بعد دستگیر می شود
شکست فرانسوی ها با پژو 508 در بازار ایران
شکست فرانسوی ها با پژو 508 در بازار ایران - نگین خودرو نسخه E3 تلیسمان را با قیمت ۱۸۹ میلیون و ۵۰۰ هزار تومان ثبت نام می کند و ایران خودرو ۵۰۸ فول آپشن مدل ۲۰۱۶ را با قیمت ۱۷۹ میلیون تومان به دست مصرف کننده می رساند.
عملیات انتحاری داعش در بالای شهر تهران! / عکس
عملیات انتحاری داعش در بالای شهر تهران! / عکس - این تصویر از صبح امروز در برخی شبکه های مجازی دست به دست می چرخد و برخی کاربران خوش ذوق با شوخی معنی داری درباره آن نوشته اند که این تصویر متعلق به بمب گذاری انتحاری داعش نیست و برای یکی از فروشگاه های بالای شهر تهران است که مد خاصی در پوشاک میان جوانان را ترویج می کند.
نجات دختر جوان از مرگ در فردیس کرج! + فیلم
نجات دختر جوان از مرگ در فردیس کرج! + فیلم - تصاویر دوربین مداربسته نشان می‌دهد کامیونی که در اتوبان دنده عقب می‌رود با یک دختر جوان برخورد می‌کند.
    پربازدیدها