Biyolojide fotosentez süreci. Bitkilerde fotosentez süreci nasıl ve nerede gerçekleşir? Prokaryotik hücre bölünmesi

1. ATP sentezi
2. Işığın klorofil üzerindeki etkisi
3. CO2 ve H2O'dan glikoz sentezi reaksiyonlarında ATP tüketimi
4. Elektronların plastokinonlar aracılığıyla tilakoidlerin dış yüzeyine aktarılması
5. suyun fotolizi
6. tilakoidlerin iç yüzeyinde H+ protonlarının birikmesi
7. ATP sentetaz kanalından kayan proton
8. Mn'nin fotoliz enzimleri tarafından oksidasyon durumuna +7 indirgenmesi

Viral üreme aşamalarının sırası (kronolojik sırayla).

1. adsorpsiyon aşaması
2. viral parçacıkların toplanma aşaması (kendi kendini organize etme)
3. enjeksiyon aşaması
4. viral nükleik asit moleküllerinin replikasyonu
5. lizis aşaması
6. virüse özgü proteinlerin ve enzimlerin sentezi

Hücredeki konsantrasyonlarına göre kimyasal elementlerin sırası (azalan sıra).

1. altın
2. karbon
3. potasyum
4. ütü
5. gümüş

Hücredeki konsantrasyonlarına göre kimyasal elementlerin sırası (artan).

1. karbon
2. magnezyum

Hücre sitolemmasının yapısını dış katmandan iç katmana doğru (kronolojik sırayla) yansıtan bir dizi.

1. lipitlerin hidrofobik bölgesi
2. protein molekülleri
3. glikokaliks polisakkaritleri
4. Lipid moleküllerinin hidrofilik bölgesi

Mitokondrinin yapısını dış katmandan iç katmana doğru (kronolojik sırayla) yansıtan bir dizi.

1. matris
2. dış zar
3. mantar gövdeleri
4. zarlar arası boşluk
5. iç zar
6. iç zarın kıvrımı

Pinositoz sırasındaki işlemlerin sırası (kronolojik sırayla).

1. Pinositotik vezikülün sitolemmadan ayrılması
2. harici moleküllerin glikokaliks reseptörlerine girişi
3. dışarıdan bağlanan moleküllerin sitoplazma bölgelerine taşınması
4. Sitolemmanın bağlı moleküllerle yayılması
5. istilanın kenarlarını birbirine yaklaştırıp kapatmak

Bir heterotrof hücrede (artan) enerji akışı zincirindeki bağlantıların sırası.

1. güneşin enerjisi
2. çeşitli çalışma biçimleri
3. heterotroflar
4. ototroflar
5. organik madde

12. Fotosentezin ışık fazındaki reaksiyonların sırası (kronolojik sırayla).

1. Bir klorofil molekülünden bir elektronun çıkarılması ve bunun bir taşıyıcı molekül tarafından kloroplastların dış zarına aktarılması

2. Kloroplastların güneş ışığıyla aydınlatılması

3. Bir fotonun etkisi altında bir klorofil molekülünün uyarılması

4. Üzerlerindeki elektron ve proton konsantrasyonu nedeniyle kloroplast zarının iki yüzeyi arasında potansiyel bir farkın ortaya çıkması

5. Su moleküllerinin oksijene ve pozitif yüklü protona ayrışması

13. Enerji metabolizmasının aşamalarının sırası.

1. piruvik asidin karbondioksit ve suya oksidasyonu
2. 36 ATP molekülünün sentezi
3. organik maddelerin hücreye girişi
4. glikozun pirüvik asite parçalanması
5. biyopolimerlerin monomerlere ayrılması
6. iki ATP molekülünün sentezi

14. Protein sentezi sürecinde meydana gelen olayların ve süreçlerin sırası (kronolojik sırayla).

1. İki tRNA molekülünün amino asitlerle mRNA'ya bağlanması
2. tRNA'ya bir amino asit eklenmesi
3. mRNA'nın bir DNA şablonu üzerinde sentezi
4. mRNA'nın çekirdekten ribozoma hareketi
5. mRNA'ya bağlı amino asitlerin etkileşimi, bir peptid bağının oluşumu
6. ribozomların mRNA'ya dizilmesi
7. Amino asitlerin ribozoma iletilmesi

15. DNA replikasyonunun sırası (kronolojik sırayla).

1. Kararsızlaştırıcı proteinlerin DNA iplikçiklerine bağlanması
2. RNA primerinin çıkarılması
3. Azotlu bazlar arasındaki hidrojen bağlarının yok edilmesi
4. doğrusal DNA moleküllerinin 3' uçlarının tamamlanması
5. RNA primer oluşumu
6. kız DNA iplikçiklerinin oluşumu

Hücre yaşam döngüsünün aşamalarının sırası (kronolojik sırayla).

1. sentetik periyot (S)
2. mitoz
3. sentez öncesi dönem(G 1)
4. premitotik dönem(G 2)

17. Mitoz için hazırlık sırasında ve mitoz sırasında meydana gelen olayların ve süreçlerin sırası (kronolojik sırayla).

1. kromozomların despiralizasyonu
2. Kromozomların iğ iplikçiklerine bağlanması
3. hücresel DNA'nın iki katına çıkması
4. yavru hücrelerin fazlar arası çekirdeklerinin oluşumu
5. kromozom spiralleşmesi
6. yavru kromatidlerin hücre kutuplarına ayrılması

Mitozun metafazındaki süreçlerin sırası (kronolojik sırayla).

1. Kromozomların iş miline hareketinin tamamlanması
2. kardeş kromatitlerin birbirinden ayrılma sürecinin tamamlanması
3. Milin ekvator düzlemindeki kromozomların hizalanması
4. Sentriol kinetokorların mitotik aparatın filamentlerine bağlanması
5. Kromozomların metafaz plakasının oluşumu (sözde ana yıldız)

Gezegendeki her canlının hayatta kalabilmek için gıdaya veya enerjiye ihtiyacı vardır. Bazı organizmalar diğer canlılarla beslenirken bazıları kendi besinlerini üretebilirler. Fotosentez adı verilen bir süreçte kendi besinleri olan glikozu üretirler.

Fotosentez ve solunum birbirine bağlıdır. Fotosentezin sonucu, kimyasal enerji olarak depolanan glikozdur. Depolanan bu kimyasal enerji, inorganik karbonun (karbon dioksit) organik karbona dönüştürülmesinden kaynaklanır. Nefes alma süreci depolanan kimyasal enerjiyi serbest bırakır.

Bitkilerin hayatta kalabilmeleri için ürettikleri ürünlerin yanı sıra karbon, hidrojen ve oksijene de ihtiyaçları vardır. Topraktan emilen su, hidrojen ve oksijen sağlar. Fotosentez sırasında besin sentezi için karbon ve su kullanılır. Bitkiler ayrıca amino asitler (bir amino asit, protein yapımında kullanılan bir maddedir) yapmak için nitratlara ihtiyaç duyar. Ayrıca klorofil üretebilmek için de magnezyuma ihtiyaç duyarlar.

Not: Başka besinlere bağımlı olan canlılara denir. İnekler ve böcekleri yiyen bitkiler gibi otçullar, heterotrofların örnekleridir. Kendi besinini üreten canlılara denir. Yeşil bitkiler ve algler ototroflara örnektir.

Bu yazıda bitkilerde fotosentezin nasıl gerçekleştiği ve bu işlem için gerekli koşullar hakkında daha fazla bilgi edineceksiniz.

fotosentezin tanımı

Fotosentez, bitkilerin ve bazı alglerin, enerji kaynağı olarak yalnızca ışığı kullanarak karbondioksit ve sudan glikoz ve oksijen ürettiği kimyasal işlemdir.

Bu süreç Dünya'daki yaşam için son derece önemlidir çünkü tüm yaşamın bağlı olduğu oksijeni serbest bırakır.

Bitkiler neden glikoza (gıda) ihtiyaç duyar?

İnsanlar ve diğer canlılar gibi bitkilerin de hayatta kalabilmeleri için beslenmeye ihtiyaçları vardır. Glikozun bitkiler için önemi şu şekildedir:

• Fotosentezle üretilen glikoz, solunum sırasında bitkinin diğer hayati işlemler için ihtiyaç duyduğu enerjiyi açığa çıkarmak için kullanılır.
• Bitki hücreleri ayrıca glikozun bir kısmını ihtiyaç duyulduğunda kullanılan nişastaya dönüştürür. Bu nedenle ölü bitkiler kimyasal enerji depoladıkları için biyokütle olarak kullanılmaktadır.
• Büyümeyi ve diğer önemli süreçleri desteklemek için gerekli olan proteinler, yağlar ve bitkisel şekerler gibi diğer kimyasalların yapımında da glikoza ihtiyaç vardır.

Fotosentezin aşamaları

Fotosentez süreci iki aşamaya ayrılır: aydınlık ve karanlık.

Fotosentezin ışık aşaması

Adından da anlaşılacağı gibi ışık fazları güneş ışığına ihtiyaç duyar. Işığa bağımlı reaksiyonlarda, güneş ışığından gelen enerji klorofil tarafından emilir ve elektron taşıyıcı molekül NADPH (nikotinamid adenin dinükleotid fosfat) ve enerji molekülü ATP (adenosin trifosfat) formunda depolanmış kimyasal enerjiye dönüştürülür. Işık fazları kloroplast içindeki tilakoid membranlarda meydana gelir.

Fotosentezin karanlık aşaması veya Calvin döngüsü

Karanlık fazda veya Calvin döngüsünde, aydınlık fazdan gelen uyarılmış elektronlar, karbondioksit moleküllerinden karbonhidrat oluşumu için enerji sağlar. Işıktan bağımsız fazlar, sürecin döngüsel doğasından dolayı bazen Calvin döngüsü olarak adlandırılır.

Karanlık fazlar, reaktan olarak ışığı kullanmasa da (ve sonuç olarak gündüz veya gece meydana gelebilir), işlev görebilmek için ışığa bağlı reaksiyonların ürünlerine ihtiyaç duyarlar. Işıktan bağımsız moleküller, yeni karbonhidrat molekülleri oluşturmak için enerji taşıyıcı moleküller ATP ve NADPH'ye bağımlıdır. Enerji aktarıldıktan sonra, enerji taşıyıcı moleküller daha enerjik elektronlar üretmek için ışık fazlarına geri döner. Ayrıca birçok karanlık faz enzimi ışıkla aktive edilir.

Fotosentez aşamalarının şeması

Not: Bu, bitkiler ışık fazlarının ürünlerini kullandıklarından, çok uzun süre ışıktan mahrum bırakılırsa karanlık fazların devam etmeyeceği anlamına gelir.

Bitki yapraklarının yapısı

Yaprağın yapısı hakkında daha fazla bilgi sahibi olmadan fotosentezi tam olarak inceleyemeyiz. Yaprak, fotosentez sürecinde hayati bir rol oynayacak şekilde uyarlanmıştır.

Yaprakların dış yapısı

• Kare

Bitkilerin en önemli özelliklerinden biri de yapraklarının yüzey alanının geniş olmasıdır. Yeşil bitkilerin çoğu, fotosentez için gereken kadar güneş enerjisi (güneş ışığı) yakalayabilen geniş, düz ve açık yapraklara sahiptir.

• Merkezi damar ve yaprak sapı

Merkezi damar ve yaprak sapı birleşerek yaprağın tabanını oluşturur. Yaprak sapı, yaprağı mümkün olduğu kadar fazla ışık alacak şekilde konumlandırır.

• Yaprak bıçağı

Basit yapraklarda tek yaprak ayası bulunurken, karmaşık yapraklarda birden fazla yaprak ayası bulunur. Yaprak bıçağı, fotosentez sürecine doğrudan katılan yaprağın en önemli bileşenlerinden biridir.

• Damarlar

Yapraklarda bulunan damar ağı, suyun gövdeden yapraklara taşınmasını sağlar. Açığa çıkan glikoz ayrıca yapraklardan damarlar yoluyla bitkinin diğer kısımlarına da gönderilir. Ek olarak, bu yaprak parçaları güneş ışığını daha fazla yakalamak için yaprak bıçağını destekler ve düz tutar. Damarların düzeni (venasyon) bitkinin türüne bağlıdır.

• Yaprak tabanı

Yaprağın tabanı, gövde ile eklemlenen en alt kısmıdır. Çoğunlukla yaprağın tabanında bir çift stipül bulunur.

• Yaprak kenarı

Bitki türüne bağlı olarak yaprağın kenarı farklı şekillerde olabilir: tam, pürüzlü, tırtıklı, çentikli, çentikli vb.

• Yaprak ucu

Yaprağın kenarı gibi uç kısmı da çeşitli şekillerde olabilir: keskin, yuvarlak, geniş, uzun, uzatılmış vb.

Yaprakların iç yapısı

Aşağıda yaprak dokularının iç yapısının yakın bir diyagramı verilmiştir:

• Kütikül

Kütikül, bitkinin yüzeyindeki ana koruyucu tabaka görevi görür. Kural olarak yaprağın üst kısmı daha kalındır. Kütikül, bitkiyi sudan koruyan balmumu benzeri bir maddeyle kaplıdır.

• Epidermis

Epidermis, yaprağın örtü dokusu olan bir hücre tabakasıdır. Ana işlevi, yaprağın iç dokularını dehidrasyondan, mekanik hasardan ve enfeksiyonlardan korumaktır. Aynı zamanda gaz değişimi ve terleme sürecini de düzenler.

• Mezofil

Mezofil bir bitkinin ana dokusudur. Fotosentez sürecinin gerçekleştiği yer burasıdır. Çoğu bitkide mezofil iki katmana bölünmüştür: üstteki tabaka çittir ve alttaki süngerimsidir.

• Savunma kafesleri

Koruma hücreleri, yaprakların epidermisinde bulunan ve gaz değişimini kontrol etmek için kullanılan özel hücrelerdir. Stomalar için koruyucu bir işlev görürler. Su serbestçe mevcut olduğunda stoma gözenekleri genişler, aksi takdirde koruyucu hücreler yavaşlar.

• Stoma

Fotosentez, havadaki karbondioksitin (CO2) stomalar yoluyla mezofil dokusuna nüfuz etmesine bağlıdır. Fotosentezin yan ürünü olarak üretilen oksijen (O2), bitkiyi stomalar yoluyla terk eder. Stomalar açık olduğunda, buharlaşma yoluyla su kaybolur ve terleme akışı yoluyla kökler tarafından emilen suyla değiştirilmesi gerekir. Bitkiler, havadan emilen CO2 miktarını ve stoma gözeneklerinden su kaybını dengelemek zorunda kalır.

Fotosentez için gerekli koşullar

Bitkilerin fotosentez işlemini gerçekleştirebilmesi için ihtiyaç duyduğu koşullar şunlardır:

• Karbon dioksit. Havada bulunan renksiz, kokusuz, bilimsel adı CO2 olan bir doğal gazdır. Karbon ve organik bileşiklerin yanması sırasında oluşur ve ayrıca solunum sırasında da ortaya çıkar.
• su. Kokusuz ve tatsız (normal koşullar altında) berrak, sıvı bir kimyasaldır.
• Işık. Yapay ışık da bitkiler için iyi olsa da doğal güneş ışığı, bitkiler üzerinde olumlu etkisi olan doğal ultraviyole radyasyon içerdiğinden genellikle fotosentez için daha iyi koşullar sağlar.
• Klorofil. Bitki yapraklarında bulunan yeşil bir pigmenttir.
• Besinler ve mineraller. Bitki köklerinin topraktan emdiği kimyasallar ve organik bileşikler.

Fotosentez sonucunda neler üretilir?

• Glikoz;
• Oksijen.

(Işık enerjisi madde olmadığı için parantez içinde gösterilmiştir)

Not: Bitkiler CO2’yi yaprakları aracılığıyla havadan, suyu ise kökleri aracılığıyla topraktan alırlar. Işık enerjisi Güneş'ten gelir. Ortaya çıkan oksijen yapraklardan havaya salınır. Ortaya çıkan glikoz, enerji deposu olarak kullanılan nişasta gibi başka maddelere dönüştürülebilir.

Fotosentezi teşvik eden faktörlerin bulunmaması veya yetersiz miktarda bulunması durumunda bitki olumsuz etkilenebilir. Örneğin az ışık, bitkinin yapraklarını yiyen böcekler için uygun koşullar yaratır, su eksikliği ise bitkinin yavaşlamasına neden olur.

Fotosentez nerede gerçekleşir?

Fotosentez, bitki hücrelerinin içinde, kloroplast adı verilen küçük plastidlerde meydana gelir. Kloroplastlar (çoğunlukla mezofil tabakasında bulunur) klorofil adı verilen yeşil bir madde içerir. Aşağıda fotosentezi gerçekleştirmek için kloroplastla birlikte çalışan hücrenin diğer kısımları bulunmaktadır.

Bir bitki hücresinin yapısı

Bitki hücre kısımlarının fonksiyonları

• : yapısal ve mekanik destek sağlar, hücreleri korur, hücre şeklini sabitler ve belirler, büyüme hızını ve yönünü kontrol eder ve bitkilere şekil verir.
• : Enzim kontrollü kimyasal süreçlerin çoğu için bir platform sağlar.
• : Maddelerin hücre içine ve dışına hareketini kontrol ederek bir bariyer görevi görür.
• : yukarıda açıklandığı gibi, fotosentez süreci yoluyla ışık enerjisini emen yeşil bir madde olan klorofil içerirler.
• : Hücre sitoplazmasında suyun depolandığı boşluk.
• : Hücrenin aktivitelerini kontrol eden genetik bir işaret (DNA) içerir.

Klorofil, fotosentez için gerekli olan ışık enerjisini emer. Işığın tüm renk dalga boylarının emilmediğine dikkat etmek önemlidir. Bitkiler öncelikle kırmızı ve mavi dalga boylarını emer; yeşil aralıktaki ışığı emmezler.

Fotosentez sırasında karbondioksit

Bitkiler havadaki karbondioksiti yaprakları aracılığıyla alırlar. Karbondioksit, yaprağın alt kısmındaki küçük bir delikten (stoma) sızar.

Yaprağın alt kısmı, karbondioksitin yapraklardaki diğer hücrelere ulaşmasını sağlayacak şekilde gevşek aralıklı hücrelere sahiptir. Bu aynı zamanda fotosentez sonucu üretilen oksijenin yapraktan kolaylıkla ayrılmasını sağlar.

Soluduğumuz havada karbondioksit çok düşük konsantrasyonlarda bulunur ve fotosentezin karanlık aşamasında gerekli bir faktördür.

Fotosentez sırasında ışık

Yaprak genellikle geniş bir yüzey alanına sahiptir, bu nedenle çok fazla ışığı emebilir. Üst yüzeyi mumsu bir tabaka (kütikül) sayesinde su kaybından, hastalıklardan ve hava koşullarına maruz kalmaktan korunur. Çarşafın üst kısmı ışığın vurduğu yerdir. Bu mezofil tabakasına palisade denir. Çok sayıda kloroplast içerdiğinden büyük miktarda ışığı emecek şekilde uyarlanmıştır.

Işık evrelerinde fotosentez süreci daha fazla ışıkla artar. Işık fotonları yeşil bir yaprak üzerinde yoğunlaşırsa daha fazla klorofil molekülü iyonize olur ve daha fazla ATP ve NADPH üretilir. Işık, fotofazlarda son derece önemli olmasına rağmen, aşırı miktarının klorofillere zarar verebileceği ve fotosentez sürecini azaltabileceği unutulmamalıdır.

Işık fazları sıcaklığa, suya veya karbondioksite çok bağlı değildir, ancak hepsi fotosentez sürecini tamamlamak için gereklidir.

Fotosentez sırasında su

Bitkiler fotosentez için ihtiyaç duydukları suyu köklerinden alırlar. Toprakta yetişen kök kılları vardır. Kökler, suyun kolayca geçmesine izin veren geniş bir yüzey alanı ve ince duvarlarla karakterize edilir.

Resimde yeterli suya sahip olan bitkiler (solda) ve eksik olan hücreler (sağda) gösterilmektedir.

Not: Kök hücreler genellikle karanlıkta oldukları ve fotosentez yapamadıkları için kloroplast içermezler.

Bitki yeterince su çekemezse solar. Su olmazsa bitki yeterince hızlı fotosentez yapamaz ve hatta ölebilir.

Suyun bitkiler için önemi nedir?

• Bitki sağlığını destekleyen çözünmüş mineraller sağlar;
• Bir ulaşım aracıdır;
• İstikrarı ve doğruluğu korur;
• Nemi soğutur ve doyurur;
• Bitki hücrelerinde çeşitli kimyasal reaksiyonların gerçekleştirilmesini mümkün kılar.

Doğada fotosentezin önemi

Fotosentezin biyokimyasal süreci, suyu ve karbondioksiti oksijen ve glikoza dönüştürmek için güneş ışığından gelen enerjiyi kullanır. Glikoz, bitkilerde doku büyümesi için yapı taşları olarak kullanılır. Yani fotosentez köklerin, gövdelerin, yaprakların, çiçeklerin ve meyvelerin oluşma yöntemidir. Fotosentez işlemi olmadan bitkiler büyüyemez veya çoğalamaz.

• Üreticiler

Bitkiler fotosentetik yeteneklerinden dolayı üretici olarak bilinirler ve yeryüzündeki hemen hemen her besin zincirinin temelini oluştururlar. (Algler bitkilerin eşdeğeridir). Yediğimiz tüm yiyecekler fotosentetik olan organizmalardan gelir. Bu bitkileri doğrudan yeriz veya inek, domuz gibi bitkisel besin tüketen hayvanları yeriz.

• Besin zincirinin temeli

Sucul sistemlerde bitkiler ve algler de besin zincirinin temelini oluşturur. Algler besin görevi görür ve bu da daha büyük organizmalar için besin kaynağı görevi görür. Sucul ortamlarda fotosentez olmasaydı yaşam mümkün olmazdı.

• Karbondioksit giderme

Fotosentez karbondioksiti oksijene dönüştürür. Fotosentez sırasında atmosferdeki karbondioksit bitkiye girer ve daha sonra oksijen olarak açığa çıkar. Karbondioksit seviyelerinin endişe verici oranlarda arttığı günümüz dünyasında, karbondioksiti atmosferden uzaklaştıran her türlü süreç çevresel açıdan önemlidir.

• Besin döngüsü

Bitkiler ve diğer fotosentetik organizmalar besin döngüsünde hayati bir rol oynar. Havadaki azot bitki dokusunda sabitlenir ve proteinlerin oluşturulması için kullanılabilir hale gelir. Toprakta bulunan mikro besinler bitki dokusuna da dahil edilebilir ve besin zincirinin ilerisindeki otçulların kullanımına sunulabilir.

• Fotosentetik bağımlılık

Fotosentez ışığın yoğunluğuna ve kalitesine bağlıdır. Güneş ışığının tüm yıl boyunca bol olduğu ve suyun sınırlayıcı bir faktör olmadığı Ekvator'da bitkiler yüksek büyüme hızlarına sahiptir ve oldukça büyük boyutlara ulaşabilmektedir. Tersine, okyanusun derin kısımlarında fotosentez daha az meydana gelir çünkü ışık bu katmanlara nüfuz etmez ve bu da daha çorak bir ekosisteme neden olur.

Fotosentez, ışık enerjisinin organik bileşiklere dönüştürülmesinden oluşan bir biyosentezdir. Foton formundaki ışık, inorganik veya organik bir elektron donörüne bağlı renkli bir pigment tarafından yakalanır ve mineral malzemenin organik bileşiklerin sentezi (üretimi) için kullanılmasına olanak tanır.

Temas halinde

Yani fotosentez nedir, güneş ışığından organik maddenin (şeker) sentezlenmesi işlemidir. Bu reaksiyon, karbondioksit ve su tüketiminin dioksijen ve glikoz gibi organik moleküller üretmesine izin veren özel hücresel organeller olan kloroplast seviyesinde meydana gelir.

İki aşamada gerçekleşir:

Işık fazı (fotofosforilasyon) – ATP (enerji açısından zengin bir molekül) ve NADPHH (potansiyeli azaltan) üretmek için elektronların her iki fotosistem (PSI ve PSII) aracılığıyla taşındığı, ışığa bağımlı fotokimyasal (yani ışığı yakalayan) reaksiyonlar dizisidir. ).

Böylece fotosentezin ışık fazı, ışık enerjisinin doğrudan kimyasal enerjiye dönüştürülmesine olanak tanır. İşte bu süreç sayesinde gezegenimiz artık oksijen açısından zengin bir atmosfere sahip oldu. Sonuç olarak, daha yüksek bitkiler Dünya yüzeyine hakim olmayı başardılar ve burada beslenen veya barınak bulan diğer birçok organizmaya yiyecek sağladılar. Orijinal atmosferde amonyum, nitrojen ve karbondioksit gibi gazlar vardı, ancak çok az oksijen vardı. Bitkiler, güneş ışığını kullanarak bu kadar bol miktardaki CO2'yi yiyeceğe dönüştürmenin bir yolunu bulmuşlardır.

Karanlık faz, karbondioksit ve suyu karbonhidratlara dönüştürmek için adenozin trifosfat (ATP) ve NADPH+H+'nın (nikotin amid adenin dinükleotit fosfat) kullanıldığı tamamen enzimatik ve ışıktan bağımsız Calvin döngüsüne karşılık gelir. Bu ikinci aşama karbondioksitin emilmesini sağlar.

Yani, fotosentezin bu aşamasında, CO'nun emilmesinden yaklaşık on beş saniye sonra, bir sentez reaksiyonu meydana gelir ve fotosentezin ilk ürünleri ortaya çıkar - şekerler: triozlar, pentozlar, heksozlar, heptozlar. Sükroz ve nişasta belirli heksozlardan oluşur. Karbonhidratların yanı sıra lipitler ve proteinler de bir nitrojen molekülüne bağlanarak gelişebilir.

Bu döngü alglerde, ılıman iklim bitkilerinde ve tüm ağaçlarda mevcuttur; biyokimyasal döngünün en önemli ara gövdeleri olan ve üç karbon atomundan (C3) oluşan bir moleküle sahip olan bu bitkilere "C3 bitkileri" adı verilir.

Bu aşamada klorofil, bir fotonu soğurduktan sonra mol başına 41 kcal enerjiye sahiptir ve bu enerjinin bir kısmı ısıya veya floresansa dönüşür. İzotop izleyicilerinin (18O) kullanılması, bu işlem sırasında açığa çıkan oksijenin emilen karbondioksitten ziyade ayrışmış sudan geldiğini gösterdi.

Fotosentez esas olarak bitkilerin yapraklarında ve nadiren (hiç) gövdelerde vs. meydana gelir. Tipik bir yaprağın kısımları şunları içerir: üst ve alt epidermis;

• mezofil;
• damar demeti (damarlar);
• stomalar.

Üst ve alt epidermisin hücreleri kloroplast değilse fotosentez gerçekleşmez. Aslında, esas olarak yaprağın geri kalanı için koruma görevi görürler.

Stomalar esas olarak alt epidermiste bulunan ve hava (CO ve O2) değişimine izin veren deliklerdir. Yapraktaki damar demetleri (veya damarlar), bitkinin taşıma sisteminin bir parçasını oluşturur ve gerektiğinde su ve besin maddelerini bitkinin etrafında hareket ettirir. Mezofil hücrelerinde kloroplast bulunur ve burası fotosentezin yapıldığı yerdir.

Fotosentezin mekanizması çok karmaşıktır. Ancak biyolojideki bu süreçler özellikle önemlidir. Kuvvetli ışığa maruz kaldıklarında, kloroplastlar (bir bitki hücresinin klorofil içeren kısımları) fotosentez yapar ve karbondioksiti (CO) tatlı suyla birleştirerek C6H12O6 şekerini oluşturur.

Reaksiyon sırasında, yaprak yüzeyinin bir karesi için günde ortalama 0,2 g nişasta olan C6H12O5 nişastasına dönüştürülürler. Tüm operasyona güçlü bir oksijen salınımı eşlik ediyor.

Aslında fotosentez süreci esas olarak bir su molekülünün fotolizinden oluşur.

Bu işlemin formülü şu şekildedir:

6 H 2 O + 6 CO 2 + ışık = 6 O 2 + C 6 H 12 O 6

Su + karbondioksit + ışık = oksijen + glikoz

• H 2 O = su
• CO 2 = karbondioksit
• O2 = Oksijen
• C 6 H 12 O 6 = glikoz

Çeviride bu süreç şu anlama gelir: Bir bitkinin reaksiyona girmesi için altı molekül suya + altı molekül karbondioksite ve ışığa ihtiyacı vardır. Bu, kimyasal bir işlemde altı molekül oksijen ve glikozun oluşmasıyla sonuçlanır. Glikoz glikozdur bitkinin yağ ve protein sentezi için başlangıç ​​​​maddesi olarak kullandığı. Altı oksijen molekülü, bitki için sadece "gerekli bir kötülüktür" ve bitki onu çevreleyen hücreleri aracılığıyla çevreye verir.

Daha önce de belirtildiği gibi, karbonhidratlar çoğu yeşil bitkide fotosentezin en önemli doğrudan organik ürünüdür. Bitkiler çok az serbest glikoz üretir; bunun yerine glikoz birimleri bir araya getirilerek nişasta oluşturulur veya fruktoz (başka bir şeker) ile birleştirilerek sakaroz oluşturulur.

Fotosentez karbonhidratlardan fazlasını üretir bir zamanlar düşünüldüğü gibi ama aynı zamanda:

• amino asitler;
• proteinler;
• lipitler (veya yağlar);
• yeşil kumaşların pigmentleri ve diğer organik bileşenleri.

Mineraller bu bileşiklerin oluşumu için gerekli olan elementleri (örn. nitrojen, N; fosfor, P; kükürt, S) sağlar.

Oksijen (O) ile karbon (C), hidrojen (H), nitrojen ve kükürt arasındaki kimyasal bağlar kopar ve oksijen gazı (O2) ve organik bileşikler içeren ürünlerde yeni bileşikler oluşur. Oksijen arasındaki bağları kırmak için ve diğer elementler (su, nitrat ve sülfat gibi), ürünlerde yeni bağlar oluştuğunda açığa çıkandan daha fazla enerji gerektirir. Bağlanma enerjisindeki bu fark, fotosentezle üretilen organik ürünlerde kimyasal enerji olarak depolanan ışık enerjisinin çoğunu oluşturur. Basit olanlardan karmaşık moleküller oluşturulurken ek enerji depolanır.

Fotosentez hızını etkileyen faktörler

Fotosentez hızı, yeşil bitki dokusunun birim kütlesi (veya alanı) başına veya toplam klorofilin birim ağırlığı başına oksijen üretim hızıyla belirlenir.

Işık miktarı, karbondioksit kaynağı, sıcaklık, su kaynağı ve mineral varlığı karasal bitkilerde fotosentetik reaksiyon hızını etkileyen en önemli çevresel faktörlerdir. Hızı aynı zamanda bitki türüne ve sağlık, olgunluk, çiçeklenme gibi fizyolojik durumuna göre de belirlenir.

Fotosentez yalnızca bitkinin kloroplastlarında (Yunanca klor = yeşil, tabaka benzeri) meydana gelir. Kloroplastlar ağırlıklı olarak palizatlarda bulunur, fakat aynı zamanda süngerimsi dokuda da bulunur. Levhanın alt tarafında gaz değişimini koordine eden bloke edici hücreler bulunmaktadır. CO2 dışarıdan hücreler arası hücrelere akar.

Fotosentez için su gereklidir, bitkiyi içeriden ksilem yoluyla hücrelere taşır. Yeşil klorofil güneş ışığının emilmesini sağlar. Karbondioksit ve su, oksijen ve glikoza dönüştürüldükten sonra, çevredeki hücreler açılır ve oksijeni çevreye salar. Glikoz hücrede kalır ve diğerlerinin yanı sıra bitki tarafından nişastaya dönüştürülür. Mukavemet polisakkarit glikoz ile karşılaştırılabilir düzeydedir ve çok az çözünür, böylece yüksek su kayıplarında bile bitki kalıntılarının mukavemeti artar.

Biyolojide fotosentezin önemi

Yaprak tarafından alınan ışığın %20'si yansıtılır, %10'u iletilir ve %70'i fiilen emilir; bunun %20'si ısıyla dağılır, %48'i floresansla kaybolur. Fotosentez için yaklaşık %2 kalır.

Bu işlem sayesinde bitkiler Dünya yüzeyinde yeri doldurulamaz bir rol oynamak; aslında belirli bakteri gruplarını barındıran yeşil bitkiler, mineral elementlerden organik madde üretebilen tek canlılardır. Her yıl atmosferdeki karbondioksitten kara bitkileri tarafından 20 milyar ton, algler tarafından ise 15 milyar ton karbonun sabitlendiği tahmin edilmektedir.

Yeşil bitkiler, besin zincirinin ilk halkası olan ana birincil üreticilerdir; klorofil olmayan bitkiler, otçullar ve etoburlar (insanlar dahil) tamamen fotosentetik reaksiyona bağlıdır.

Fotosentezin basitleştirilmiş tanımı güneşten gelen ışık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürmektir. Bu fotonik karbonhidrat biyosentezi, ışık enerjisi kullanılarak karbondioksit CO2'den üretilir.

Yani fotosentez, kloroplastların güneş enerjisinin bir kısmını yakalama kabiliyeti nedeniyle su ve mineral tuzlarından temel biyokimyasal organik maddeler üreten klorofil bitkilerinin kimyasal aktivitesinin (sentezinin) sonucudur.

A)
biyopolimerlerin monomerlere bölünmesi B)
Glikoz moleküllerinin pirüvik asite parçalanması

B) oksidasyon
piruvik asitin karbondioksit ve suya dönüşümü

çorap
ATP moleküllerindeki enerji

sentez
Amino asitlerden oluşan protein molekülleri

e)
atmosferik oksijen kullanımı

Doğru olanı yükleyin
fotosentez işlemlerinin sırası.

A)
güneş enerjisini atf enerjisine dönüştürmek

B)
Klorofilin uyarılmış elektronlarının oluşumu

B) sabitleme
karbon dioksit

G)
nişasta oluşumu

D)
ATP enerjisini enerjiye dönüştürmek
glikoz

1. Fotosentez sırasında karbonhidratlar aşağıdakilerden sentezlenir:

1) 02 ve H2O 3) C02 ve H20

2) C02 ve H2 4) C02 ve H2C03

2. Biyosferdeki karbondioksit tüketicisi:

1) meşe 3) solucan

2) kartal 4) toprak bakterisi

3. Glikoz formülü hangi durumda doğru yazılmıştır:

1) CH10 O5 3) CH12 Hakkında

2) C5H220 4) C3H603

4. Kloroplastlarda ATP sentezi için enerji kaynağı:

1) karbondioksit ve su 3) NADP H2

2) amino asitler 4) glukoz

5. Bitkilerde fotosentez sırasında karbondioksit aşağıdakilere indirgenir:

1) glikojen 3) laktoz

2) selüloz 4) glikoz

6. İnorganik olanlardan organik maddeler şunları oluşturabilir:

1) E. coli 3) mantar

2) tavuk 4) peygamber çiçeği

7. Fotosentezin ışık aşamasında moleküller ışık kuantumu tarafından uyarılır:

1) klorofil 3) ATP

2) glikoz 4) su

8. Ototroflar şunları içermez:

1) chlorella ve spirogyra

2) huş ağacı ve çam

3) champignon ve mantarı 4) mavi-yeşil algler

9.. Dünya atmosferinin ana oksijen tedarikçileri şunlardır:

1) bitkiler 2) bakteriler

3) hayvanlar 4) insanlar

10. Aşağıdakiler fotosentez yapma yeteneğine sahiptir:

1) protozoa 2) virüsler

3) bitkiler 4) mantarlar

11. Kemosentetikler şunları içerir:

1) demir bakterileri 2) grip ve kızamık virüsleri

3) kolera vibrioları 4) kahverengi algler

12. Bitki solunum sırasında şunları emer:

1) karbondioksit ve oksijeni serbest bırakır

2) oksijen ve karbondioksit açığa çıkarır

3) ışık enerjisi ve karbondioksit açığa çıkarır

4) ışık enerjisi ve oksijeni serbest bırakır

13. Fotosentez sırasında suyun fotolizi meydana gelir:

1) fotosentez sürecinin tamamı boyunca

2) karanlık aşamada

3) ışık aşamasında

4) bu durumda karbonhidrat sentezi gerçekleşmez

14. Fotosentezin ışık aşaması gerçekleşir:

1) kloroplastların iç zarında

2) kloroplastların dış zarında

3) kloroplastların stromasında

4) mitokondriyal matriste

15. Fotosentezin karanlık aşamasında aşağıdakiler meydana gelir:

1) oksijen salınımı

2) ATP sentezi

3) Karbondioksit ve sudan karbonhidrat sentezi

4) bir ışık fotonuyla klorofilin uyarılması

16. Beslenme türüne göre çoğu bitki aşağıdakilere aittir:

17. Bitki hücrelerinde insan, hayvan ve mantar hücrelerinin aksine,

1) metabolizma 2) aerobik solunum

3) glikoz sentezi 4) protein sentezi

18. Fotosentez sürecinde karbondioksitin azaltılması için hidrojen kaynağı

1) su 2) glikoz

3) nişasta 4) mineral tuzları

19. Kloroplastlarda neler olur:

1) mRNA'nın transkripsiyonu 2) ribozomların oluşumu

3) lizozomların oluşumu 4) fotosentez

20. Hücredeki ATP sentezi şu süreçte gerçekleşir:

1) glikoliz; 2) fotosentez;

3) hücresel solunum; 4)hepsi listelenmiştir

Mitotik hücre bölünmesi sırasında meydana gelen süreçlerin doğru sırasını oluşturun. 1) kromozomların spiralleşmesi 2) nükleer oluşumu

yavru hücrelerin zarları 3) kromozomların ekvator düzleminde düzenlenmesi 4) kardeş kromatidlerin hücre kutuplarına ayrılması

Sigara içen bir kişide akciğer hastalığı semptomlarının gelişim sırasını belirleyin. 2 Üretim aşamalarının sırasını ayarlayın

ışığa şartlanmış tükürük refleksi.

A)

Bir ampulü yakmak

B)

Işık uyarısına yanıt olarak tükürük salgılanması

İÇİNDE)

Ampul yakarken besleme

G)

Geçici bir bağlantının kurulması

D)

Yiyeceklere tepki olarak tükürük salgılanması

Fotosentezin ana aşamalarının doğru sırasını oluşturun.

4
A)

karbondioksitin glikoza indirgenmesi

B)

Elektronların taşıyıcılar tarafından transferi ve ATP ve NADP oluşumu

B Düzeyi görevler Önerilen altı cevap arasından üç doğru cevabı seçin. 1'DE. Gözün optik sistemi korneayı 4) gözbebeğini ve merceği 5) içerir

vitreus gövdesi retina 6) makula B2. Orta kulak boşluğunda kemikler bulunur: çekiç 4) üzengi, at nalı 5) frenulum, örs 6) koklea B3. Dokunma duyusu, bir nesnenin büyüklük 4) tat rengi 5) koku şekli 6) sıcaklık gibi özellikleri hakkında bilgi sağlar. Birinci ve ikinci sütunların içerikleri arasında bir yazışma kurun. 4'te. YAPILAR ANALİZÖRLER A) vitreus 1) optik B) koklea 2) uzaysal (vestibüler) C) koniler 3) işitsel D) çubuklar E) incus E) yarım daire kanalları A B C D E F B5. Arasında bir yazışma kurun gözün kısımları ve yapıları, bileşenleri GÖZ YAPILARININ BÖLÜMLERİ A) göz kapakları 1) gözün yardımcı aparatları B) gözbebeği 2) göz küresi C) gözyaşı bezleri D) vitreus E) kornea E) kirpikler A B C D D E V6. Analizör ile bu duyuların analizinin yapıldığı serebral korteks lobu arasında bir yazışma kurun ANALİZÖRLER KORTİKAL LOB A) tat alma 1) zamansal B) koku alma 2) paryetal C) görsel 3) oksipital D) kas E ) kutanöz ( dokunsal) A B C D E Biyolojik süreçlerin, olayların, pratik eylemlerin doğru sırasını oluşturun S7. Işığın geçiş aşamalarının sırasını ve ardından gözdeki bir sinir uyarısını ve torusun görsel analizini oluşturun optik sinir E ) lens B) vitreus gövdesi G) görsel bölge korteksi C) serebral hemisferlerin korneası D) çubuklar ve koniler E) lens B8. Ses ve sinir impulsunun geçiş sırasını belirleyin. A) kulak zarı B) işitsel sinir C) malleus D) oval pencerenin zarı E) inkus E) dış işitsel kanal G) kulak kepçesi H) koklea I) temporal lob CBP K) üzengi

2 numaralı eğitim görevi. Fotosentez aşamalarının sırasını oluşturun: A) Glikoz sentezi; B) ATP sentezi; B) Tilakoid membranda yer alan ATP sentetaz kanallarının açılması; D) Kloroplast granadaki potansiyel farkın artması; D) Moleküler oksijenin oluşumu; E) Klorofilin hafif bir kuantum tarafından uyarılması. EDGVBA.

Slayt 16 sunumdan "Plastik değişimi ve fotosentez". Sunumlu arşivin boyutu 1644 KB'dir.

Biyoloji 11. sınıf

diğer sunumların özeti

“Boşaltım sistemi hastalıkları” - Renal kolik. Ürolitiyazis hastalığı. Prostatit. Boşaltım sisteminin akut hastalıkları. Polikistik böbrek hastalığı. Pyelonefrit. Diyabetik nifropati. Nefrojenik anemi. Hidronefroz. Sistit. Böbreklerin amiloidozu. Üretrit.

“Beyin hormonları” - Hipofiz bezinin yapısı ve işlevi. Epifiz bezi, hipofiz bezi ve hipotalamusun aktivitesinin uyumu. Devlik ve cücelik. Melatonin hakkında ilginç gerçekler. Beyin hormonları. Hipotalamus ve hipofiz bezi. Epifiz Epifiz bezinin işlevleri. "Güneş" hastalığı. Melatoninin salgı aktivitesi. Çevresel faktörlerin melatonin üretimine etkisi. Melatoninin etkisi. Endokrin sistemin merkezi organlarına giriş. Nörohipofiz hormonları.

“Biyolojide Birleşik Devlet Sınavı 2011” - Çalışmanın bölümleri. Transkripsiyona uğramış DNA dizisi. Pithecanthropus. Çiçekler. Karasinek. Miksödem. DNA çoğaltılması. Ağız aparatı. Yapı. Hibridolojik yöntem. Hayvan. Aksiyon. Sitoplazmik membran. Düz vücut şekli. Gece kelebekleri. Bir gastropodun organı. Nükleotid sayısı. Kalın duvarlar. Katılımcı sayısı. Mide suyunun bileşimi. Vücut kütlesi. İnsan germ hücreleri. Koala.

“Biyolojide Birleşik Devlet Sınav Soruları” - Birleşik Devlet Sınavı 2012'nin Özellikleri. Kumaş türü. Çözülmesi gereken sorunlar. Su ve mineraller kökten yapraklara doğru akar. Küçük daire kılcal damarları. Karpechenko poliploidizasyon yöntemini kullandı. Yürüyen kuşlarda uzun uzuvların varlığı. Yerleştirme. Lifin parçalanması. Kan grubu ve Rh faktörü. Gözün yapısı. Ormanda yaşayan çim kurbağaları. Çilsiz bir çocuğa sahip olma olasılığı nedir?

“Biyoloji “Mesozoyik Çağ” - Gymnospermlerin görünümü. Tek hücreli protozoa. Mezozoik dünya. Amfibiler. İlk kuşlar. Mezozoik çağın sonu. Kretase dönemi. İlk memeliler. Mezozoik dönem. Sürüngenler. Omurgasız hayvanlar. Omurgalıların yükselişi. Mezozoik Faunası.

“Dünya üzerindeki insan etkisi” - 20. yüzyılın son yirmi yılı boyunca. Gezegendeki ormanların alanı azaldı. Uluslararası Biyolojik Çeşitlilik Sözleşmesi. Mantıklı bir adam. Henüz yok olmamış türler. Flora ve fauna üzerinde insanın etkisi. Medeniyet geliştiren insan, ormanları temizler ve bozkırları sürer. Güçlü modern teknoloji. İnsanlar yaklaşık 25 (%0,1'den az) hayvan ve kuş türünü evcilleştirmiştir. Bu türler yok olursa ne olur?