به نام خدا
من علیرضا آذرخوش هستم؛ رتبه ۱۳۶کنکور تجربی و دانشجوی دندانپزشکی دانشگاه تهران.
مطلب فوق درسنامه و نکات مهم، چالشی و کنکوری فصل ششم زیست دوازدهم است. درسنامه را به دقت مطالعه کرده و سوالات خود را در قسمت کامنت بنویسید.
اجزاي مورد نياز براي فتوسنتز
١ .دو عدد فتوسيستم ١ و ٢
٢ .آنزيم تجزيه كنندة آب: در اتصال با بخش زيرين فتوسيستم ٢ قرار دارد.
٣ .دو زنجيرة انتقال الكترون: مولكولهاي ناقل الكترون كه يكي بين فتوسيستم ١ و ٢ و ديگري بعد از فتوسيستم ١ قرار دارد.
٤ .سه عدد پروتئين غشايي:
الف) پمپ غشايي: بين زنجيرة انتقال الكترون اول قرار دارد و يونهاي هيدروژن را برخلاف شيب غلظت و به صورت فعال (با صرف انرژي زيستي) از بستره به داخل تيلاكوئيد پمپ ميكند.
ب) آنزيم ATP ساز (كانال يوني): يونهاي هيدروژن را از درون تيلاكوئيد و در جهت شيب غلظت به درون بستره ميفرستد و ATP توليد ميكند.
ج) پروتئين احياء كنندة
+ NADP :با دريافت ٢ عدد الكترون از زنجيرة انتقال الكترون دومNADPرا احياء كرده (يك عدد +H را به NADPميافزايد) و NADPH بدست ميآيد.
نكته: تمام موارد فوق، درون غشاي تيلاكوئيد قرار دارند.
واكنشهاي فتوسنتز:
١ .واكنشهاي وابسته به نور (واكنشهاي تيلاكوئيدي): طي اين واكنشها كه در حضور نور خورشيد (روز) و درون تيلاكوئيد-ها انجام ميگيرد، مولكول NADPH و ATP و همچنين اكسيژن توليد ميشود.
٢ .واكنشهاي مستقل از نور: اين واكنشها در شب انجام ميگيرند و طي اين واكنشها كه چرخة كالوين ناميده ميشوند، با كمك مولكولهاي NADPH و ATP توليد شده در واكنشهاي مرحلة روشنايي، مولكولهاي CO٢ تبديل به گلوكز و ساير مواد آلي ميشوند.
واكنشهاي مرحلة روشنايي فتوسنتز
١ .در اثر تابش نور خورشيد به فتوسيستمها، الكترونهاي موجود در فتوسيستمها انرژي نور خورشيد را دريافت كرده و برانگيخته ميشوند.
اين الكترونهاي برانگيخته شده از فتوسيستمها خارج شده و وارد زنجيرة انتقال الكترون ميشوند.
نكته: الكترونهاي خارج شده از فتوسيستم ٢ وارد اولين زنجيرة انتقال الكترون و الكترونهاي خارج شده از فتوسيستم ١ ،وارد دومين زنجيرة انتقال الكترون ميشوند.
مسير طي شده توسط الكترونها:
فتوسيستم ٢ ← زنجيرة انتقال الكترون اول ← فتوسيستم ١ ← دومين زنجيرة انتقال الكترون ←NADP+
NADPبا گرفتن دو الكترون، بار منفي پيدا ميكند و با ايجاد پيوند با پروتون به مولکول NADPH تبدیل میشود.
.در اثر خروج الكترونهاي برانگيخته شده از فتوسيستمها،كمبود الكترون در داخل اين فتوسيستمها رخ ميدهد كه بايد جبران شوند، يعني الكترونهاي جديدي به شرح زير، جايگزين الكترونهاي خارج شده ميشوند:
يك اتم اكسيژن
دو عدد الكترون: كه كمبود الكتروني فتوسيستم ٢ را جبران ميكنند.
ب- كمبود الكتروني فتوسيستم ١ بوسيلة الكترونهاي خروجي از اولين زنجيرة انتقال الكترون جبران ميشود.
.الكترونهاي در حال عبور از اولين زنجيرة انتقال الكترون، مقداري از انرژي خود را به پمپ هيدروژني (در بين مولكولهاي زنجيرة انتقال الكترون اول) ميدهند تا اين پمپ يونهاي هيدروژن را از بستره به داخل فضاي تيلاكوئيدي و در خلاف جهت شيب غلظت انتقال دهد.
نكته: دو عامل موجب افزايش غلظت يون هيدروژن در داخل تيلاكوئيد ميشوند:
الف) فعاليت پمپ هيدروژني
ب) تجزية نوري آب
٥ .در اثر افزايش غلظت پروتونها درون تيلاكوئيد، پروتونها در جهت شيب غلظت و از طريق آنزيم ATP ساز موجود در غشاي تيلاكوئيدها از داخل تيلاكوئيد به بستره ميروند كه همراه با عبور پروتونها از اين آنزيم، ATP ساخته ميشود.
نكته: به ساخته شدن ATP در واكنش هاي نوري، ساخته شدن نوري ATP ميگويند، زيرا حاصل فرايندي است كه با نور به راه مي افتد.
واكنشهاي مستقل از نور: واكنشهاي تثبيت CO٢
در اين مرحله، مولكولهاي CO٢ با استفاده از مواد توليد شده در مراحل روشنايي يعني ATP به عنوان منبع انرژي و NADPA
به عنوان منبع الكترون، در چرخهاي از واكنشها به نام چرخة كالوين، تبديل به قند ميشوند.
.مرحلة اول: تركيب ٦ مولكول CO٢ با ٦ مولكول قند پنج كربني ريبولوز بيسفسفات (هر قند داراي دو فسفات ميباشد) توسط آنزيم روبيسكو (ريبولوز بيسفسفات كربوكسيلاز - اكسيژناز)
ايجاد ٦ قند شش كربنة دو فسفاتة ناپايدار
تبديل
.مرحلة دوم: هر يك از اسيدهاي توليدي در مرحلة قبل با مصرف يك مولكول ATP و يك مولكول NADPH تبديل به سه قند سه كربنة يك فسفاته ميشود.
.مرحلة سوم: در اين مرحله ٢ مولكول قند سه كربنه از واكنش خارج شده و به توليد گلوكز و يا ساير مواد آلي ديگر ميرسد و ١٠ قند سه كربنة باقي مانده، تبديل به ٦ قند سه كربنة ريبولوز فسفات (يك فسفات دارد) ميشود.
.مرحلة چهارم: هر يك از مولكولهاي ريبولوز فسفات، با صرف يك مولكول ATP تبديل به ريبولوز بيس فسفات ميشوند كه در اين
واكنش، ATP هم به عنوان منبع انرژي و هم منبع فسفات بهكار ميرود. مولكولهاي ريبولوزبيسفسفات مجددا آغازگر چرخة بعدي خواهند بود.
نكات مهم:
١ -در هر چرخة كالوين ١٨ مولكول ATP و ١٢ مولكول NADPH مصرف ميشود.
٢ -چرخة كالوين در تاريكي (شب) انجام ميگيرد، اما چون مولكولهاي ATP و NADPH مورد نياز اين چرخه در واكنشهاي مرحلة وابسته به نور توليدميشوند، ميتوان گفت كه چرخة كالوين نيز به طور غيرمستقيم به نور وابسته است.
٣ -اولين ماده آلي پايدار ساخته شده، تركيبي سه كربني است؛ به همين علت به گياهاني كه تثبيت كربن در آنها فقط با چرخة كالوين انجام ميشود،گياهانC٣ ميگويند. اكثر گياهان C٣ هستند.
اثر محيط بر فتوسنتز:
١ .اثر نور در فتوسنتز: افزايش نور در اكثر گياهان تا حدي موجب افزايش فتوسنتز ميشود، اما در نور شديد به علت اشباع شدن فتوسيستمها، شدت فتوسنتز تغييري نميكند .
نكته: طول موج، شدت و مدت زمان تابش نور بر فتوسنتز اثر ميگذارند.
.اثر غلظت CO٢ بر فتوسنتز: با افزايش ميزان CO٢ ،شدت فتوسنتز تا حدي افزايش مييابد، اما با افزايش بيشتر CO٢ ،بدليل محدود بودن قندهاي ريبولوز بيسفسفات و آنزيمهاي چرخة كالوين، شدت فتوسنتز ثابت ميماند (مشابه اثر نور).
٣ .اثر دما بر فتوسنتز: افزايش دما تا يك حدي بدليل افزايش انرژي جنبشي مولكولها، موجب افزايش فتوسنتز ميشود، اما در دماي بالا بدليل بسته شدن روزنههاي هوايي و همچنين عدم فعاليت آنزيمها، موجب كاهش شدت فتوسنتز ميشود.
٤ .اثر اكسيژن بر فتوسنتز: افزايش اكسيژن موجب افزايش فعاليت اكسيژنازي آنزيم روبيسكو ميشود و در نتيجه بجاي تركيب كردن ريبولوز بيسفسفات با CO٢ ،اين قند را با اكسيژن تركيب كرده كه اين عمل، شدت فتوسنتز را كاهش ميدهد.
نكته: با افزايش اكسيژن، شدت فتوسنتز كاهش يافته، اما شدت تنفس نوري افزايش مييابد.
برای رزرو مشاوره و رفع اشکال درسی و شرکت در کلاس های کنکوری با مشاوران سایت برترها بر روی لینک زیر کلیک کنید یا با شماره تماس 0216463 داخلی1174(حیدریان) تماس بگیرید.سایت برترها
مطالب مرتبط: