سوالات متن فصل 6 زیست شناسی دوازدهم

تثبیت کربن

داشتن مولکول هایی رنگیزه ای است که بتوانند انرژی نور خورشید را جذب کنند. باید سامانه ای برای تبدیل این انرژی به انرژی شیمیایی وجود داشته باشد.

می توان میزان فتوسنتز را با تعیین میزان کربن دی اکسید مصرف شده و یا اکسیژن تولید شده، اندازه گرفت.

برگ مناسب ترین ساختار برای فتوسنتز در اکثر گیاهان است. زیرا تعداد فراوانی سبز دیسه دارد چرا که فتوسنتز در سبز دیسه ها انجام می شود.

یاخته های نرده ای جزء میان برگ هستند و بعد از روپوست رویی قرار می گیرند. این یاخته ها در برگ قرار می گیرند.

فضای درون سبز دیسه ها با سامانه ای غشایی به نام تیلاکوئید به دو بخش فضای درون تیلاکوئید و بستره تقسیم شده است. تیلاکوئیدها ساختارهایی غشایی و کیسه مانند و به هم متصل هستند که رنگیزه های فتوسنتزی را در غشای خود دارند.

دارای دو غشا هستند. فضای درون آنها سامانه هایی غشایی به نام تیلاکوئید دارد. دارای رنا دنا و رناتن هستند، پس می تواند برخی از پروتئین های مورد نیاز خود را بسازد. سبز دیسه ها می توانند به طور مستقل تقسیم شوند.

۱- فضای بین غشای بیرونی و درونی ۲- فضای بین تیلاکوئید و غشای درونی (بستره) فضای بین تیلاکوئیدها

راكيزه: تنفس یاخته ای در آن انجام می شود، تولید انرژی ATP را برعهده دارد. سبز دیسه: فتوسنتز را انجام می دهد، تولید ماده ی غذایی را برعهده دارد. هر دو دارای دنا و رنا و رناتن مخصوص به خود هستند و قادر به پروتئین سازی برای خود هستند، می توانند مستقل از یاخته تقسیم شوند.

کارایی گیاه را در استفاده از طول موج های متفاوت نور افزایش می دهد.

رنگیزه های فتوسنتزی در غشای تیلاکوئید قرار دارند. سبزینه و کاروتنوئید از جمله رنگیزه ها هستند.

سبزینه های a و b که بیشترین جذب هر دو محدوده های ۴۰۰ و ۵۰۰ نانومتر (بنفش – آبی) و ۶۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر (نارنجی – قرمز) است. کاروتنوئیدها که بیشترین جذب آنها در بخش آبی و سبز نور مرئی است.

رنگیزه های فتوسنتزی همراه با انواعی پروتئین در سامانه هایی به نام فتوسیستم و ۲ قرار دارند. هر فتوسیستم شامل آنتن های گیرنده نور و یک مرکز واکنش است.

حداکثر جذب سبزینه a در مرکز واکنش فتوسیستم ۱، در طول موج ۷۰۰ نانومتر و حداکثر جذب آن در فتوسیستم ۲، در طول موج ۶۸۰ نانومتر است.

مرکز واکنش شامل مولکول های کلروفیل a است که در بستری پروتئینی قرار دارند.

میزان باکتری های هوازی در محدوده بیشترین جذب رنگیزه های سبز قرار دارد. توجه کنید که کاروتنوئید از ۵۰۰ نانومتر به بالا قابلیت جذب ندارد در حالی که در طیف ۶۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر ما میزان باکتری های هوازی زیادی داریم که نشان دهنده زیاد بودن عمل فتوسنتز در این طیف است که فقط رنگیزه های سبزینه قادر به جذب هستند رنگیزه ی اصلی همان سبزینه است.

در طول موج های بین ۴۰۰ تا ۵۰۰ نانومتر و طول موج ۶۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر بوده است.

طول موج، شدت و مدت زمان تابش نور

نور، CO۲، دما، O٢

در صورت افزایش مقدار اکسیژن در برگ و کاهش کربن دی اکسید در آن، آنزیم روبیسکو با نقش اکسیژنازی خود، اکسیژن را با ریبولوزبيس فسفات ترکیب می کند. مولکول حاصل ناپایدار است و به دو مولکول سه کربنی و دو کربنی تجزیه می شود.

افزایش بیش از حد دما و نور سبب بسته شدن روزنه ها می شود.

پس از ترکیب اکسیژن با ریبولوز بیس فسفات، مولکولی ناپایدار به وجود می آید که به دو مولکول سه کربنی و دو کربنی تجزیه می شود. مولکول سه کربنی به مصرف بازسازی ریبولوز بیس فسفات می رسد مولکول دو کربنی از کلروپلاست خارج و در واکنشهایی که بخشی از آنها در راکیزه انجام می گیرد، از آن مولکول CO۲ آزاد می شود.

در صورت بسته بودن روزنه ها O۲ و ریبولوز بیس فسفات توسط آنزیم روبیسکو با هم ترکیب می شوند و یک محصول ناپایدار تولید می شود که به یک مولکول سه کربنه و یک مولکول دو کربنه تجزیه می شود. مولکول دو کربنه از کلروپلاست خارج و در واکنش هایی که بخشی از آن در راکیزه انجام می شود. از آن CO۲ آزاد می شود چون این فرآیند با مصرف اکسیژن آزاد شدن CO۲ و همراه با فتوسنتز است تنفس نوری نامیده می شود.

۱- انواعی باکتری ها ۲- انواعی آغازیان ۳- گیاهان

بخش عمده فتوسنتز را جاندارانی انجام می دهند که گیاه نیستند و در خشکی زندگی نمی کنند که شامل انواعی از باکتری ها و آغازیان می شوند.

بعضی باکتری ها سبزینه دارند، مثل سیانوباکتری ها که سبزینه a دارند و همانند گیاهان با استفاده از CO۲ و نور، ماده آلی می سازند و چون همانند گیاهان در فرآیند فتوسنتز اکسیژن تولید می کنند، باکتری های فتوسنتز کننده اکسیژن زا نامیده می شوند.

باکتری های فتوسنتز کننده غیر اکسیژن را دارای رنگیزه های فتوسنتزی مخصوص به خود هستند که باکتریوکلروفیل نام دارد.

انواعی از باکتری ها هستند که بدون نیاز به نور از کربن دی اکسید ماده ی آلی می سازند، انرژی مورد نیاز برای ساختن مواد آلی از مواد معدنی را از واکنش های شیمیایی به ویژه اکسایش ترکیبات معدنی (غیر آلی) به دست می آورند.

۱- در دهان ۲- اعماق اقیانوس ها ۴- اطراف دهانه آتشفشان های زیر آب

الکترون برانگیخته از فتوسیستم ۲، بعد از عبور از زنجیره انتقال الکترون به مرکز واکنش در فتوسیستم ۱ می رود. همچنین، الکترون برانگیخته از فتوسیستم ۱ در نهایت به مولکول +NADP می رسد.