Фотофосфорлану. Биология, 11 сынып, дидактикалық материал.

1. Фотофосфорлану

Фотофосфорлану – бұл АДФ-ті АТФ-ке айналдыру үшін, фотосинтездегі түзілген жарық энергиясын қолдану. Бұл фосфатты топтардың АДФ молекулаларына жарықтың қатысуымен ауысуы, және де АТФ-тің энергияға бай молекулалардың синтезі.

Фотофосфорлану екі типті болады:

• Циклді фотофосфорлану
• Циклді емес фотофосфорлану

1.1 Циклді фотофосфорлану

Схема 1.1 "Циклическое фотофосфорилирование»

АТФ молекулалардың синтезі әкелетін электрондардың циклі қозғалысы бар фотофосфорланудың түрін – циклді фотофорсфолану деп атаймыз.

Бұл үдеріс әдетте тилакоидті мембранада өтеді және де Фотожүйе І, хлорофилл Р700 қолданады.

Циклді фотофосфорлануда электронды акцептордан НАДФ-ке өтудің орнына электрондар Р700-ге қайта тасымалданады. Электрондардың акцептордан Р700-ге өтуі, АТФ-тің молекулаларының түзілуіне әкеледі.

1.2 Циклді емес фотофосфорлану.

Схема 1.2 «Нециклическое фотофосфорилирование»

Энергетикалық процестер тікелей жарық фазасында жүреді. Жарық кванты хлоропласта орналасқан хлорофилл пигменті арқылы қабылданады. Жарық кванты мен хлорофилдер әрекеттескенде, электрондар пайда болады. Олардың ежелгі және қазіргі өсімдік организміндегі жүру жолдары бірдей емес. Ежелгі фотосинтездеуші бактериялар мен төменгі сатылы балдырларда электрондар электронды тасымалдаушы тізбек арқылы тасымалданғанда, бейорганикалық фосфат пен аденозиндифосфаттан (АДФ) аденозинтрифосфат (АТФ) түзіледі. Бұл процесте электрондар хлорофилге қайтып оралатындықтан, циклдік фотофосфорлану деп аталады. Хлоропласт ламелласының квантосомаларында орналасқан циклді фотофосфорлану тек кана фотосинтездеуші микроорганизмдер мен төменгі сатыдағы балдырларда ғана емес, жасыл өсімдіктерде де жүреді. Циклді фотофосфорлану жүретін құрылым — I фотожүйе деп аталады. I фотожүйе құрамында хлорофилл a, с бар. Олар 700 нм-де жарық сіңіреді. Жасыл өсімдіктердің фотосинтезін зерттеуде Р.Хилл 1937 жылы үлкен үлес қосты. Ол алғаш рет судың фотолизі кезіндегі молекулалық оттектің бөлінуі фотосинтездің жарық фазасында жүретін реакция екендігін аныңтаған. Бұл реакция жүзеге асу үшін міндетті түрде электрондар акцепторы қатысуы қажет, мысалы, феррицианид немесе энергия жұмсау арқылы жинайды. Осы циклдік емес фотофосфорланудың пайда болуы нәтижесінде жоғары сатыдағы (жасыл) балдырлар мен жасыл өсімдіктер атмосфераға оттек бөле бастады. Ал олардың пайда болуына дейін атмосферада оттек болмаған. Жасыл өсімдіктердің арқасында аэробты тіршілік және аэробты организмдер эволюциясы пайда болды

1.1 және 1.2 сызбаларымен жұмыс жасауға арналған терминологиялық сөздік.