آشنایی با فتوسنتز در گیاهان

مهسا پنجشنبه 4 دی 1399 - 20:46
آشنایی با فتوسنتز در گیاهان
گیاهان موجودات اتوتروفی هستند که به تولید اکسیژن و غذاسازی برای سایر موجودات پرداخته وحیات را بر روی زمین ممکن می سازند . واکنشی که در گیاهان باعث بروز این پدیده ها و همچنین تبدیل انرژی نورانی خورشید به انرژی شیمیایی می شود فتوسنتز نام دارد.

گیاهان یکی از مهم ترین پدیده ها بر روی کره ی زمین می باشند. اکسیژن تولید شده از گیاهان مهم ترین عامل پیدایش حیات برروی کره ی زمین می باشد. گیاهان  را موجودات اتوتروف(تولید کننده) می داند که  با واکنشی به نام فتوسنتز علاوه بر تولید اکسیژن  به تولید غذا برای موجودات هتروتروف ( مصرف کننده ) می پردازند . از این رو آگاهی از پدیده فتوسنتز و نحوه ی عملکرد آن برای بهبود ارتقای کیفیت گیاهان در کشاورزی امری ضروری می باشد. در این مقاله ضمن مرور اجمالی بر تارخچه فتوسنتز به شرح نحوه ی عمل واکنش فتوسنتز پرداخته شده است.

قدمت فتوسنتز

قدمت نخستین فتوسنتز به حدود ۳٫۵ میلیارد سال پیش باز می‌گردد که در آن واکنش، از هیدروژن و سولفید هیدروژن الکترونی به‌جای آب استفاده شده‌است. حدود یک میلیارد سال پیش، آغازیان با سیانوباکتری‌ها هم‌زیستی کردند که حاصل آن، به‌وجودآمدن کلروپلاست در گیاهان امروزی است.

تعریف فتوسنتز:

به تبدیل انرژی نور خورشید به انرژی شیمیایی از طریق بافت‌های زنده فتوسنتز (Photosynthesis) گفته می‌شود. 

عوامل موثر بر فتوسنتز

  • شدت نور: شدت نور با فتو سنتز رابطه ی مستقیم داشته ، افزایش آن به افزایش سرعت فتوسنتز و کاهش آن باعث کاهش سرعت فتوسنتز می شود.
  • غلظت :CO2 غلظت بالاتر دی‌اکسیدکربن به افزایش سرعت فتوسنتز کمک می‌کند. معمولا محدوده 300 تا 400 ppm برای فتوسنتز کافی است.
  • دما: برای اجرای موثر فتوسنتز لازم است دما بین 25°C تا 35°C باشد.
  • آب: در حضور آب بسیار از واکنش های شیمیایی حیاتی انجام شده از جمله نقش مهم آن در فتوسنتز به عنوان اولین پذیرنده الکترون عمل می کند.
  • آلودگی ها: آلاینده‌های صنعتی و ذرات گرد و غبار معلق در هوا بر روی سطح برگ نشسته و ممکن است منفذ روزنه را مسدود کنند که خود باعث می‌شود جذب دی‌اکسیدکربن دشوار شود.

اهمیت فتوسنتز

  • فتوسنتز باعث ایجاد جو زمین شده و از ورود پرتوهای خطر ناک به زمین جلوگیری می کند.
  • فتوسنتز همچنین مسئول تولید اکسیژن است .
  • فتوسنتز آغازگر حیات موجودات زنده بر روی زمین می باشد.
  • فتوسنتز مسئول غذاسازی برای جانداران هتروتروف است.

معادله شیمیایی فتوسنتز به‌شکل زیر است:

۶CO۲ + ۶H۲O + Light → C۶H۱۲O۶ + ۶O۲
اکسیژن + گلوکز نور + آب + کربن دی‌اکسید

 مراحل فتوسنتز

فتوسنتز با 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 NADPH2  (ناقل هیدروژن) در این مرحله انجام می شود.

 

  • واکنش های تاریکی:

هر دو ملکول NADPH2 و ATP 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 می باشد.

نویسنده: نرگس امیرزاده

 

ارسال نظر
  • - نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.
  • - لطفا دیدگاهتان تا حد امکان مربوط به مطلب باشد.
  • - لطفا فارسی بنویسید.
  • - میخواهید عکس خودتان کنار نظرتان باشد؟ به gravatar.com بروید و عکستان را اضافه کنید.
  • - نظرات شما بعد از تایید مدیریت منتشر خواهد شد