Фотосинтез явагддаг эсийн органелл

Фотосинтез энэ нь үйл явц юм фотосинтезийн организмын оршин тогтноход чухал ач холбогдолтой бөгөөд энэ нь нарны энергийг ашиглах боломжтой химийн энерги болгон хувиргах боломжийг олгодог. Энэ үйл явц Энэ нь хлоропласт гэж нэрлэгддэг онцгой чухал эсийн эрхтэнд тохиолддог. Энэ нийтлэлд бид энэ эрхтэний шинж чанар, үйл ажиллагаа, түүний бүтэц, найрлага нь фотосинтезийн амжилтанд хэрхэн нөлөөлдөг талаар нарийвчлан судлах болно. Техникийн шинжилгээгээр бид хлоропласт нь фотосинтезийн үйл явцад гүйцэтгэдэг гол үүрэг, фотосинтезийн организмын үйл ажиллагаанд түүний ач холбогдлын талаар өргөн ойлголт өгөх болно.

1. Фотосинтез явагддаг эсийн эрхтэний тодорхойлолт⁢

Фотосинтез явагддаг эсийн органелл нь хлоропласт юм. Энэ ⁢ органелл ‌ ургамлын эс ⁤ болон зарим нэг эст фотосинтезийн организмд зориулагдсан. Хлоропласт нь голчлон навч, ногоон эд эсэд байдаг мембранлаг органелл юм. ургамлын.

Хлоропластын бүтэц нь стром гэж нэрлэгддэг орон зайг хүрээлсэн давхар гадаад мембранаас бүрдэнэ. Стромын дотор thylakoids гэж нэрлэгддэг дотоод мембраны систем байдаг. Тилакоидууд нь грана гэж нэрлэгддэг овоолго хэлбэрээр байрладаг бөгөөд нарны гэрлийг шингээх үүрэгтэй хлорофилл агуулсан пигмент юм. Эдгээр thylakoids нь гэрэл хамааралтай үе гэж нэрлэгддэг фотосинтезийн эхний үе шатыг гүйцэтгэх үүрэгтэй.

Хлоропласт дотор ⁤тилакоидуудаас гадна рибосом, ⁤ДНХ, пластид зэрэг бусад чухал бүтэцүүд байдаг. ⁢Рибосомууд нь фотосинтез хийхэд шаардлагатай уургийн нийлэгжилтийг хариуцдаг. Хлоропластик ДНХ нь зөвхөн эхээс үр удамд дамждагаараа онцлог юм. Хлоропласт дахь ⁤ пластидууд нь фотосинтезийн явцад үүссэн цардуул, липидүүдийг хадгалах үүрэгтэй.

2. Фотосинтезийн үйл явцад хлоропластын ач холбогдол

Хлоропласт нь ургамлын фотосинтезийн үйл явцад чухал ач холбогдолтой бүтэц юм. Дараа нь хлоропластын үндсэн үүрэг, шинж чанарыг нарийвчлан авч үзэх болно.

1. Эрчим хүчний үйлдвэрлэл: Хлоропласт нь хлорофилл хэмээх ногоон өнгийн пигментүүдийг агуулдаг бөгөөд тэдгээр нь энерги шингээх чадвартай. гэрлийн нарны. Гэрэл барих гэж нэрлэгддэг энэхүү процессын ачаар ургамал нь гэрлийн энергийг химийн энерги болгон хувиргаж, аденозин трифосфат (ATP) болон бууруулсан никотинамид аденин динуклеотид фосфат (NADPH) хэлбэрээр хадгалдаг. Эдгээр нэгдлүүд нь фотосинтезийн биохимийн урвалыг явуулахад зайлшгүй шаардлагатай.

2. Хүчилтөрөгчийн үйлдвэрлэл: Фотосинтезийн үед ⁣хлоропласт⁢ нь хүчилтөрөгчийг хүрээлэн буй орчинд гаргах үүрэгтэй. Тилакоидын дотор үүсдэг усны фотолизийн процессоор эцсийн бүтээгдэхүүний нэг болох хийн хүчилтөрөгчийг олж авдаг. Энэхүү хүчилтөрөгч нь организмын аэробик амьсгал, дэлхийн агаар мандлын химийн тэнцвэрийг хадгалахад зайлшгүй шаардлагатай.

3. Пигмент хадгалах: Хлоропласт нь хлорофиллээс гадна каротиноид, ксантофил зэрэг бусад пигментүүдийг хадгалдаг нарны хүчтэй туяанаас үүдэлтэй гэмтэл. Тиймээс ⁢хлоропласт нь ургамлын янз бүрийн ⁢гэрэл, хүрээлэн буй орчны нөхцөлд дасан зохицоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

3.⁤ Хлоропласт доторх бүтэц ба гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Хлоропласт дотроос ургамлын хүнсний үйлдвэрлэлд чухал үйл явц болох фотосинтезийг явуулахад зайлшгүй шаардлагатай өөр өөр бүтэц, үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлж болно. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бүтэц, үйл ажиллагааг ойлгосноор бид ургамлын амьдралын энэ чухал үйл явц хэрхэн явагддаг талаар илүү бүрэн дүүрэн ойлголттой болно.

Хлоропласт доторх гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг нь фотосинтез хийхэд шаардлагатай нарны гэрлийг шингээх үүрэгтэй пигмент болох хлорофиллыг хадгалах үүрэгтэй тилакоид мембран юм. Тилакоид мембранууд нь хлоропласт агуулсан грана гэж нэрлэгддэг давхарласан бүтцийг үүсгэдэг. Эдгээр мөхлөгүүд нь гэрлийн хуримтлалыг их хэмжээгээр хангаж, фотосинтезийн үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг.

Өөр нэг чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бол стром бөгөөд энэ нь тилакоидын мембрануудын хооронд байрладаг желатин матриц юм. Энэ үе шат нь стромд явагддаг бөгөөд нүүрс ус нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ашиглан нийлэгждэг ба энергийг ATP болон NADPH хэлбэрээр хадгалдаг. гэрлийн үе шат.

4. Нарны гэрлийг шингээх фотосинтезийн пигментүүдийн үүрэг

Фотосинтез хийх чадвартай организмд нарны гэрлийг шингээхэд фотосинтезийн пигментүүдийн үүрэг чухал үүрэгтэй. Ургамал, замаг болон зарим бактерийн эсэд байдаг эдгээр пигментүүд нь өөр өөр долгионы урттай гэрэлтэй харьцах боломжийг олгодог өвөрмөц шинж чанартай байдаг.

1. Сонгомол гэрлийн шингээлт: Хлорофилл зэрэг фотосинтетик пигментүүд нарны гэрлийг янз бүрийн долгионы урттай сонгон шингээдэг. Энэ нь тэдний өвөрмөц химийн бүтэцтэй холбоотой бөгөөд энэ нь гэрлийн тодорхой өнгийг шингээх, бусдыг тусгах чадварыг өгдөг. Жишээлбэл, хлорофилл а нь хөх, улаан гэрлийг голчлон шингээдэг бол хлорофилл б нь цэнхэр, шар өнгийн гэрлийг голчлон шингээдэг. Энэ нь фотосинтезийн организмуудад боломжтой нарны энергийг бүрэн ашиглах боломжийг олгодог.

2. Эрчим хүчний дамжуулалт: Фотосинтетик пигментүүд нь шингэсэн гэрлээс авсан энергийг шилжүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Фотосинтезийн явцад энерги нь нэг пигментээс нөгөөд шилжиж, химийн энерги үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг урвалын төв гэж нэрлэгддэг молекулд хүрдэг. Энэхүү үр ашигтай, зохицуулалттай эрчим хүчний дамжуулалт нь фотосинтезийн оновчтой үйл ажиллагаанд зайлшгүй шаардлагатай.

3. Исэлдэлтийн гэмтлээс хамгаалах: Фотосинтезийн пигментүүд нарны гэрлийг шингээх үүрэгтэйгээс гадна ⁢гэрэлд хэт их өртсөнөөс үүсэх исэлдэлтийн гэмтлээс фотосинтезийн эсийг хамгаалахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Нарны гэрлийг шингээснээр эдгээр пигментүүд нь хортой гэрлийн энергийг исэлдэлтийн стресс үүсгэхээс сэргийлж, улмаар эсийн мэдрэмтгий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гэмтээхээс сэргийлдэг.

Дүгнэж хэлэхэд, эдгээр нь олон бөгөөд фотосинтезийн үйл ажиллагаанд зайлшгүй шаардлагатай. Эдгээр пигментүүд нь гэрлийг сонгон шингээх, эрчим хүчийг үр ашигтай дамжуулах, исэлдэлтийн гэмтлээс хамгаалах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр фотосинтезийн организм нарны энергийг оновчтой барьж, ашиглах боломжийг олгодог.

5. Хлоропласт бүрхүүл ба түүний ⁢метаболитуудын урсгал дахь үүрэг

Дотор Эсийн бүтэц Ургамлын хувьд хлоропласт нь нарны энергийг авч, ургамлын шим тэжээл болгон хувиргах үйл явц болох фотосинтезийн үндсэн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ үед ургамлын амьдрал дахь энэхүү гол эрхтэнийг хүрээлж, хамгаалдаг давхар мембран болох хлоропласт бүрхүүлийн ач холбогдлыг тодруулах нь чухал юм.

Хлоропласт бүрхүүл нь тодорхой липид ба уургуудаас бүрдэх гаднах болон дотоод мембранаас бүрддэг. Эдгээр мембранууд нь метаболитуудын урсгалыг зохицуулдаг сонгомол саад тотгор болж, зарим молекулууд нь хлоропласт руу орох, гарах боломжийг олгодог амьсгал.

Хлоропласт бүрхүүл нь сонгомол саад болохоос гадна метаболит тээвэрлэхэд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Нүүрстөрөгчийн давхар исэл, гэрэл гэх мэт фотосинтезд шаардлагатай молекулууд тусгай нүхээр дамжин хлоропласт руу нэвтэрч чаддаг. Үүний нэгэн адил фотосинтезийн эцсийн бүтээгдэхүүн, тухайлбал глюкоз нь бусад бодисын солилцооны үйл явцад ашиглахын тулд эсийн цитозолд ялгарч болно.

Дүгнэж хэлэхэд, хлоропласт бүрхүүл нь гадна болон дотоод мембранаас бүрдэх бөгөөд ургамлын эс доторх метаболитуудын урсгалд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь зөвхөн сонгомол саад тотгор болж зогсохгүй фотосинтезд шаардлагатай молекулуудыг зөөвөрлөж, эцсийн бүтээгдэхүүн гаргах боломжийг олгодог ургамлын эрч хүч, өсөлт.

6. Хлоропласт мембраны систем ба түүний ATP нийлэгжилттэй харилцах харилцаа

Хлоропластууд нь фотосинтезийг хариуцдаг тул ургамлын эс болон зарим фотосинтезийн организмын чухал органелл юм. Хлоропластуудад ATP нийлэгжилт хэрхэн явагддагийг ойлгохын тулд тэдгээрийн мембраны системийн нарийн төвөгтэй бүтцийг ойлгох шаардлагатай.

Хлоропласт нь ⁢гадна хоёр мембранаас⁣ ба тилакоид ба гранаг агуулсан ‍нарийн төвөгтэй дотоод мембраны системээс⁣ тогтдог.‍ Эдгээр тилакоидууд нь ⁢шингээхэд шаардлагатай пигментүүдийг агуулсан овоолсон дискнүүд бөгөөд гэрлийн дундуур холбогддог. залгах зай буюу строма гэж нэрлэдэг. Эдгээр талст доторх тилакоидуудын дотор ATP синтезийн гол уургууд байдаг бөгөөд ATP синтаза гэж нэрлэгддэг бөгөөд эдгээр нь фотосинтезийн үе шатанд авсан гэрлийн энергийг ашиглан химийн энерги үүсгэх үүрэгтэй.

Хлоропласт мембраны систем ба ATP синтезийн хоорондын хамаарал нь тилакоидын мембранаар дамжин протоны урсгалд оршдог. Фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд электронуудыг дамжуулахын тулд гэрлийн энергийг ашигладаг гинжний Тилакоид мембран дахь электронуудын тээвэрлэлт, протоны цахилгаан химийн градиентийг үүсгэдэг. Энэхүү протоны градиент нь исэлдэлтийн фосфоржилт гэж нэрлэгддэг процессоор дамжуулан ATP синтезийг электрон дамжуулалттай хослуулах боломжийг олгоход зайлшгүй шаардлагатай.

7. Эсийн эрхтэний фотосинтезийн мөчлөг ба тэдгээрийн нүүрстөрөгчийн бэхжилттэй холбоо

Фотосинтезийн циклүүд нь ургамлын эс, замаг дахь фотосинтезийг хариуцдаг хлоропласт гэгддэг эсийн органеллд үндсэн үүрэг гүйцэтгэдэг. Калвин-Бенсоны цикл ба нимбэгийн хүчил гэж нэрлэгддэг эдгээр циклүүд нь нүүрстөрөгчийн бэхжилтийн үйл явцтай нягт холбоотой байдаг. ургамал, тэдгээрийн ач холбогдол нь биомасс, эрчим хүч үйлдвэрлэхэд оршдог.

Калвин-Бенсоны мөчлөгт фотосинтезийн харанхуй үе шатанд ургамлын эс, замагт нүүрстөрөгчийн нягтрал үүсдэг. Энэ мөчлөгийн үед ⁢нүүрстөрөгчийн давхар ислээс ⁢глюкозын молекул үүсч, нарны гэрлийн энергийг ATP болон NADPH хэлбэрээр ашиглана. Глюкозыг эрчим хүчний эх үүсвэр, бусад органик нэгдлүүдийн нийлэгжилтийн урьдал материал болгон ашигладаг тул энэ үйл явц нь ургамлын өсөлт, хөгжилд зайлшгүй шаардлагатай.

Нөгөөтэйгүүр, Кребсийн мөчлөг гэж нэрлэгддэг нимбэгийн хүчлийн мөчлөг нь эсийн органелл дахь энерги үйлдвэрлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ мөчлөг нь хлоропласт матрицад явагддаг бөгөөд фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд үүссэн органик нэгдлүүдийг задалж, энергийг ATP хэлбэрээр ялгаруулах үүрэгтэй. ⁤Үүнээс гадна,⁤ нимбэгийн хүчлийн мөчлөг нь ургамлын өсөлтөд шаардлагатай амин хүчил, липид зэрэг органик молекулуудын нийлэгжилтийн прекурсоруудыг бий болгоход хувь нэмэр оруулдаг.

8. Хлоропласт дахь фотосинтезийн зохицуулалтын механизм

Фотосинтез нь нарны энергийг хураан авч химийн энерги болгон хувиргадаг организмын амин чухал үйл явц юм. Энэ үйл явцын гол органелл болох хлоропласт нь энергийн нэгдлүүдийг үйлдвэрлэхэд тэнцвэр, үр ашгийг хадгалах боломжийг олгодог зохицуулалтын механизмууд байдаг.

Хлоропласт дахь зохицуулалтын хамгийн чухал механизмуудын нэг бол ⁢фотосинтезийн бүтээгдэхүүний концентрациас үүдэлтэй⁤ хариу үйлдэл юм. ATP эсвэл NADPH зэрэг зарим нэгдлүүдийн концентраци өндөр түвшинд хүрэхэд энергийн тэнцвэргүй байдлаас зайлсхийхийн тулд фотосинтезийн эцсийн шатыг дарангуйлдаг. Энэхүү журам нь нөөцийг үр ашигтай ашиглах баталгаа болж, эсэд хортой нэгдлүүдийг хэт ихээр хуримтлуулахаас сэргийлдэг.

Хлоропласт дахь зохицуулалтын өөр нэг механизм бол гэрлийн эрчмийн хариу үйлдэл юм. Хлоропласт нь гэрлийн энергийг шингээдэг хлорофилл зэрэг фотосинтезийн пигментүүдтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч хэт их гэрлийн түвшин нь электрон тээвэрлэх системийг хэт ачаалж, реактив хүчилтөрөгчийн төрлийг үүсгэдэг. Хлоропластын бүтцэд гэмтэл учруулахаас зайлсхийхийн тулд фотохимийн бус өдөөлт гэж нэрлэгддэг процессоор илүүдэл энергийг дулаан болгон тараадаг зохицуулалтын механизмууд идэвхждэг. Эдгээр механизмууд нь хлоропластыг стресстэй нөхцөл байдлаас хамгаалж, үргэлжлүүлэн ажиллах боломжийг олгодог. үр ашигтай гэрлийн янз бүрийн түвшинд.

9. Органеллийн фотосинтезийн үр ашигт нөлөөлдөг орчны хүчин зүйлс

Органеллийн фотосинтезийн үр ашиг нь түүний үйл ажиллагаанд нөлөөлж болох хүрээлэн буй орчны янз бүрийн хүчин зүйлээс шалтгаалж болно. Эдгээр хүчин зүйлс нь фотосинтезийн хурд, ⁢ чанарт мэдэгдэхүйц⁢ нөлөө үзүүлж болох тул тэдгээр нь хэрхэн нөлөөлж байгааг ойлгох нь зайлшгүй чухал⁢ юм. түүний гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд эрхтэний үр ашиг.⁢⁢ Байгаль орчны хамгийн чухал хүчин зүйлүүд нь:

• Гэрлийн эрч хүч: Ослын гэрлийн тоо хэмжээ, чанар нь фотосинтезийн үр ашигт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Илүүдэл гэрэл нь эрхтэнийг гэмтээж, харин хангалтгүй гэрэл нь фотосинтез хийх чадварыг хязгаарладаг. үр дүнтэй арга.
• Температур: Орчны температур нь органелл дотор явагддаг химийн урвалд шууд нөлөөлдөг. Температурын өсөлт⁢ нь фотосинтезийн хурдыг нэмэгдүүлэх боловч хэрэв тодорхой босго давсан бол энэ нь эргэлт буцалтгүй гэмтэлд хүргэж болзошгүй юм.
• Усны хүртээмж: Ус нь фотосинтезийн хувьд зайлшгүй шаардлагатай ашиглаж байна электрон тээвэрлэх процессууд болон эцсийн бүтээгдэхүүн үүсэхэд . Усны дутагдал нь фотосинтезийн үр ашгийг хязгаарлаж, органеллд стресс үүсгэж, фотосинтезийг оновчтой гүйцэтгэх чадварыг бууруулдаг.

Байгаль орчны эдгээр хүчин зүйлүүд нь тус тусдаа үйлчилдэггүй, харин бие биетэйгээ харилцан үйлчилж, эрхтэний фотосинтезийн үр ашигт нөлөөлдөг гэдгийг санах нь зүйтэй. Тиймээс фотосинтезийн хувьд органеллуудын оновчтой гүйцэтгэлийг хангахын тулд эдгээр хүчин зүйлсийн зохистой тэнцвэрийг хадгалах нь маш чухал юм. Фотосинтезийн органеллууд нь хүрээлэн буй орчны янз бүрийн нөхцөлд дасан зохицохын тулд хувьсан өөрчлөгдөж, эдгээр хүчин зүйлүүд нь тэдний үр ашигт хэрхэн нөлөөлж байгааг ойлгох нь фотосинтезээр эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэхэд чухал ач холбогдолтой юм.

10. Үйлдвэр, судалгаанд фотосинтезийн хэрэглээ, боломжит хэрэглээ

Үйлдвэрлэл дэх фотосинтез:

Фотосинтез нь нарны энергийг органик бодис болгон хувиргах чадварынхаа ачаар үйлдвэрлэлд олон төрлийн хэрэглээтэй байдаг. Зарим боломжит хэрэглээ нь:

• Хүнсний үйлдвэрлэл: Фотосинтез нь хөдөө аж ахуй, хүнсний үйлдвэрлэлд чухал ач холбогдолтой бөгөөд үр тариа, жимс жимсгэнэ, хүнсний ногоо зэрэг хүнсний ургамал ургах, хөгжих үйл явцаас хамаардаг. Нэмж дурдахад, фотосинтезийг хүнсний үйлдвэрлэлд мөн агар-агар, спирулина ширхэг зэрэг бүтээгдэхүүн авахад ашигладаг замаг гэх мэт фотосинтезийн бичил биетүүдийг тариалах замаар ашигладаг.
• Сэргээгдэх эрчим хүчний үйлдвэрлэл⁤: Фотосинтез бол сэргээгдэх эрчим хүчний маш ирээдүйтэй эх үүсвэр юм. Фотосинтезийн зарчимд суурилсан фотоволтайк эсүүд нарны гэрлийг цахилгаан болгон хувиргах чадвартай. ⁢Энэ технологийг нарны зайн хавтан үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь улам бүр түгээмэл болж, цэвэр, тогтвортой эрчим хүч үйлдвэрлэхэд үр дүнтэй байдаг.

Судалгааны фотосинтез:

Фотосинтез нь шинжлэх ухааны судалгааны талбарт маш их нөлөө үзүүлдэг. Судалгаа хийж байгаа зарим чиглэлүүд нь:

• Ургамлын биологи: Фотосинтез нь ургамлын зайлшгүй үйл явц тул ургамлын физиологи, хөгжлийг ойлгоход зайлшгүй шаардлагатай. Эрдэмтэд гэрэл цуглуулах, CO-ийн шингээлт гэх мэт фотосинтезийн янз бүрийн механизмуудыг судалж байна.₂ болон хүчилтөрөгчийн үйлдвэрлэл, таримал ургамлын үр ашиг, бүтээмжийг сайжруулах.
• Био түлш: ⁢ Хиймэл⁤фотосинтез нь био түлш үйлдвэрлэх судалгааны хамгийн ирээдүйтэй чиглэлүүдийн нэг юм. Эрдэмтэд байгалийн фотосинтезийн үйл явцыг дуурайж, ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл зэрэг сэргээгдэх материалаас эрчим хүч гаргаж, үр ашигтай, тогтвортой аргаар эрчим хүч үйлдвэрлэхээр ажиллаж байна.

Дүгнэж хэлэхэд, фотосинтез нь хүнс, сэргээгдэх эрчим хүч үйлдвэрлэх, ургамлын биологи, био түлш үйлдвэрлэх зэрэг салбар дахь шинжлэх ухааны мэдлэгийг дээшлүүлэхэд үйлдвэрлэл, судалгаа шинжилгээнд асар их нөөц бололцоотой юм. ⁢Ургамлын энэхүү гайхалтай функцийг ашиглах нь илүү тогтвортой, байгаль орчинд ээлтэй шийдлүүдийг боловсруулах боломжийг олгоно.

11. Фотосинтезийн үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд генетикийн боломжит сайжруулалт, өөрчлөлтүүд

Ургамлын фотосинтезийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх байнгын эрэл хайгуулын явцад хөдөө аж ахуйн бүтээмж, тогтвортой байдалд чухал нөлөө үзүүлэх янз бүрийн сайжруулалт, генетикийн өөрчлөлтийг санал болгож байна. ⁢Дээрх биологийн үндсэн үйл явцыг удамшлын залилангийн аргаар сайжруулах боломжтой зарим арга замууд энд байна:

• Гэрлийн зураг авалтын өсөлт: Хлорофилийн хэмжээг нэмэгдүүлэх эсвэл нэмэлт фотосинтезийн пигмент үйлдвэрлэх замаар ургамлын нарны гэрлийг авах чадварыг нэмэгдүүлэхийн тулд генетикийн өөрчлөлт хийх ажлыг хийж болно.
• Фотосинтезийн оновчтой байдал⁤ C4: C4 фотосинтез нь өндөр температур, бага ⁢CO2 түвшний нөхцөлд фотосинтезийн үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд зарим ургамлууд бий болгосон хувьслын механизм юм. Генетикийн өөрчлөлтөөр фотосинтезийн энэ хэлбэрийг хянадаг генийг байгалиасаа байдаггүй ургамалд нэвтрүүлэх боломжтой.
• Фото дарангуйллыг бууруулах⁢: Фото дарангуйлал гэдэг нь нарны хэт туяа нь ургамлын эрчим хүч шингээх системийг гэмтээж, фотосинтезийн үр ашгийг бууруулдаг үзэгдэл юм. Ургамлыг энэ стрессийг илүү сайн тэсвэрлэх боломжийг олгодог генетикийн өөрчлөлтийг хийж, улмаар үйл явцын ерөнхий үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжтой.

Эдгээр нь ургамлын фотосинтезийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжтой сайжруулалт, генетикийн өөрчлөлтүүдийн зөвхөн зарим нь юм. Генетикийн заль мэх нь түүний байгаль орчин, нийгэм, эдийн засагт үзүүлэх үр дагаврыг сайтар судалж, ёс зүй, зохицуулалтын талыг анхаарч үзэхийг шаарддаг гэдгийг санах нь зүйтэй.

12. Хүчилтөрөгч үйлдвэрлэхэд хлоропластын ач холбогдол, хүрээлэн буй орчинд үзүүлэх нөлөө

Хлоропласт нь ургамал, ногоон замагны эсэд агуулагддаг органеллууд бөгөөд фотосинтезийн үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ үйл явцад хүчилтөрөгч үүсч, нарны энергийг химийн энерги болгон хувиргадаг. Үүний ач холбогдол нь нарны гэрлийг эрчим хүчний эх үүсвэр болгон нүүрстөрөгчийн давхар исэл, уснаас глюкозыг нэгтгэх чадварт оршдог.

Хлоропластын хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх нь дэлхий дээрх амьдралыг хадгалахад зайлшгүй шаардлагатай. Фотосинтезээр дамжуулан эдгээр органеллууд нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, хүлэмжийн хийг барьж, эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглахын зэрэгцээ дайвар бүтээгдэхүүн болгон хүчилтөрөгч үүсгэдэг. Энэ үйл явцын явцад ялгардаг хүчилтөрөгч нь агаар мандалд хүчилтөрөгчийн түвшингийн тэнцвэрийг хадгалах, аэробик организмын амьсгалыг хангах, биологийн олон янз байдлыг хадгалахад хувь нэмэр оруулах үүрэгтэй.

Байгаль орчны хувьд хлоропласт нь уур амьсгалын өөрчлөлтийн нөлөөллийг бууруулахад үндсэн үүрэг гүйцэтгэдэг. Агаар мандлын нүүрстөрөгчийн давхар ислийг барьж, фотосинтезд ашигласнаар эдгээр органеллууд нь нүүрстөрөгчийн шингээгч болж, агаар мандалд энэ хийн концентрацийг бууруулахад тусалдаг. Нэмж дурдахад хлоропластын хүчилтөрөгчийн үйлдвэрлэл нь ой модыг устгаж, бохирдуулагч хийн ялгаруулалтыг нэмэгдүүлж, дэлхий дээрх амьдралын бүх хэлбэрийг илүү тогтвортой байлгах нөхцлийг бүрдүүлдэг.

13. Фотосинтезийн организм дахь фотосинтез ба биомасс үйлдвэрлэх хоорондын хамаарал

Фотосинтез нь фотосинтезийн организмд биомасс үйлдвэрлэх үндсэн үйл явц юм. Энэхүү нарийн төвөгтэй механизмаар ургамал болон бусад автотроф организм нарны гэрлийн энергийг химийн энерги болгон хувиргаж, улмаар органик бодис үйлдвэрлэх үндэс суурийг бүрдүүлдэг.

Фотосинтез нь ⁢хлорофилл хэмээх пигмент агуулсан ургамлын эсийн хлоропластуудад явагддаг. Эдгээр пигментүүд нарны гэрлийг шингээж, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, усыг глюкоз, хүчилтөрөгч болгон хувиргах хэд хэдэн химийн урвалыг эхлүүлэхэд ашигладаг. Фотосинтезийн үйл явцаар ургамал нь агаар мандлын нүүрстөрөгчийн давхар исэлд агуулагдах нүүрстөрөгчийг барьж, нүүрс ус, липид, уураг хэлбэрээр биомасс болгон нэгтгэдэг.

Фотосинтезийн биомасс үйлдвэрлэхэд янз бүрийн хүчин зүйлс нөлөөлдөг бөгөөд үүнд:

• Гэрлийн эрч хүч: илүү их гэрлийн эрч хүч нь фотосинтезийн хурдыг нэмэгдүүлж, улмаар биомассын илүү их үйлдвэрлэлийг дэмждэг.
• Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн концентраци: Агаар мандлын нүүрстөрөгчийн давхар ислийн концентраци нэмэгдэх нь фотосинтез болон биомассын үйлдвэрлэлийн хурдыг нэмэгдүүлдэг.
• Усны хүртээмж: Усны хүрэлцээ нь фотосинтез болон биомасс үйлдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай.
• Температур: Фотосинтез нь температурын нөлөөлөлд өртдөг ферментийн урвал юм. Температурын хэт их өсөлт эсвэл огцом бууралт нь биомассын үйлдвэрлэлд сөргөөр нөлөөлдөг.

Товчхондоо, амьдрал бол хуурай газрын экосистемийг хадгалахад маш чухал юм. Фотосинтезээр дамжуулан эдгээр организм нарны энергийг биомасс болгон хувиргаж, хүнсний сүлжээн дэх бусад амьд биетүүдийг хоол хүнс, эрчим хүчээр хангадаг. Энэхүү харилцааг судлах нь экосистемийн үйл ажиллагааг ойлгох, сэргээгдэх хүнс, түлшийг тогтвортой үйлдвэрлэх стратегийг боловсруулахад зайлшгүй шаардлагатай.

14. Фотосинтезийн органеллийг ойлгох ирээдүйн судалгаа, дэвшил

Ирээдүйн мөрдөн байцаалтууд

Фотосинтезийн органеллийг ойлгох нь ирээдүйд хийх олон ирээдүйтэй судалгааны чиглэлүүдийг танилцуулж буй байнга хувьсан өөрчлөгдөж байдаг салбар юм. Илүү их сонирхлыг төрүүлж болох сэдвүүдийн зарим нь:

• Фотосинтезд оролцдог молекулын механизм ба түүний эсийн бусад үйл явцтай харилцах харилцааг судлах.
• Хувьслын явцад хэрхэн хөгжсөнийг илүү сайн ойлгохын тулд янз бүрийн организмын фотосинтезийн дасан зохицолд дүн шинжилгээ хий.
• Фотосинтезийн органелл болон хлоропласт, митохондри зэрэг бусад эсийн бүтэц хоорондын харилцан үйлчлэлийг судлах.

Фотосинтезийн органеллийг ойлгох ахиц дэвшил

Олон жилийн туршид фотосинтезийн органелл болон түүний үйл ажиллагааг ойлгоход мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гарсан.

• Фотосинтезийн гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд болох хлорофилл ба нэмэлт пигментүүдийг тодорхойлох.
• Гэрлийг барьж авах, гэрлийн энергийг химийн энерги болгон хувиргах биохимийн болон молекулын үйл явцын нээлт.
• Фотосинтезийн органеллийг микроскопийн түвшинд ажиглаж, судлах боломжийг олгодог дэвшилтэт дүрслэлийн техникийг хөгжүүлэх.

Эдгээр дэвшил нь фотосинтезийн талаарх бидний ойлголтод ихээхэн хувь нэмэр оруулж, энэ чиглэлээр ирээдүйн судалгаа, нээлтүүдийн үндэс суурийг тавьсан юм.

Асуулт хариулт

Асуулт: Фотосинтез явагддаг эсийн органелл гэж юу вэ?
Хариулт: Фотосинтез явагддаг эсийн органелл бол хлоропласт юм.

А: Хлоропласт гэж юу вэ?
Х: Хлоропласт нь ургамал, зарим замаг зэрэг фотосинтезийн организмын эсэд байдаг мембранлаг органелл юм. Энэ нь хлорофилл болон фотосинтезд зайлшгүй шаардлагатай бусад пигментүүдийг агуулдаг.

Асуулт: Фотосинтез дэх хлоропласт ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?
Х: Фотосинтез дэх хлоропластын гол үүрэг нь нарны гэрлийн энергийг авч, түүнийг химийн энерги болгон хувиргах үйл явцын явцад хлорофилл нь гэрлийг шингээж, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, усыг глюкоз болгон хувиргахад ашигладаг ба ⁢хүчилтөрөгч.

А: Хлоропласт өөр ямар бүрэлдэхүүн хэсгүүд байдаг вэ?
Х: Хлоропласт нь хлорофиллээс гадна гэрлийг шингээхэд тусалдаг каротиноид гэх мэт бусад пигментүүдийг агуулдаг. Энэ нь фотосинтезийн янз бүрийн үе шатуудыг явуулахад шаардлагатай фермент, уураг агуулдаг.

А: Хлоропласт хэрхэн бүтэцтэй байдаг вэ?
Х: Хлоропласт нь дээд зэргийн зохион байгуулалттай дотоод бүтэцтэй бөгөөд энэ нь давхар мембранаар хүрээлэгдсэн бөгөөд мөхлөг үүсгэдэг. Грана нь строма гэж нэрлэгддэг мембранаар холбогддог бөгөөд тэдгээрийн дотор фермент болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүд байдаг желатин матриц болох стром байдаг.

Асуулт: Хлоропласт үндсэндээ эсийн хаана байрладаг вэ?
Х: Хлоропласт нь гол төлөв ургамлын эс, ногоон замагны цитоплазмд байдаг. Энэ нь ургамлын бүх биед тархсан боловч ялангуяа навч, ногоон иш зэрэг гэрэлд өртдөг эдэд төвлөрдөг.

Асуулт: Фотосинтез нь зөвхөн хлоропластуудад тохиолддог уу?
Хариулт: Тиймээ, фотосинтез нь зөвхөн хлоропластуудад тохиолддог.

А: Фотосинтезтэй холбоотой өөр эсийн органелл байдаг уу?
Х: Фотосинтез явагддаг гол эрхтэн нь хлоропласт боловч эсийн амьсгалыг хариуцдаг органелл болох митохондри нь фотосинтезийн явцад химийн энерги үүсгэхэд хоёрдогч үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг тогтоожээ. ⁢Гэхдээ энэ харилцааг бүрэн ойлгохын тулд илүү их судалгаа хийх шаардлагатай.

Дагах арга зам

Эцэст нь хэлэхэд фотосинтез явагддаг эсийн эрхтэний ач холбогдлыг бид онцолж болно. Энэ үйл явцаар ургамал болон бусад зарим автотроф организмууд нарны энергийг органик нэгдэл болгон хувиргаж, өөрсдөө хоол хүнс үйлдвэрлэж чаддаг.

Хлоропласт гэж нэрлэгддэг фотосинтезийг хариуцдаг органелл нь нарны гэрлийг авч, глюкоз, хүчилтөрөгч үйлдвэрлэхэд шаардлагатай нарийн төвөгтэй химийн урвалыг явуулах боломжийг олгодог маш нарийн бүтэцтэй байдаг. Үүнээс гадна түүний дотоод мембран нь гэрэл шингээх, фотосинтезийн үйл явцын эхлэлийг хариуцдаг хлорофилл зэрэг пигментүүдийг агуулдаг.

Фотосинтезийн ачаар агаар мандалд хүчилтөрөгчийн үйлдвэрлэл баталгаатай болж, манай гараг дээрх амьдралын чухал тэнцвэрт байдал бий болдог. Амьтад гэх мэт гетеротроф организмууд амьд үлдэхэд шаардлагатай эрчим хүч, тэжээллэг бодисыг олж авахын тулд энэ үйл явцаас хамаардаг.

Фотосинтез явагддаг эсийн органеллийг судалж, ойлгох нь байгалийн баялгийг ашиглах, хүрээлэн буй орчинд дасан зохицох амьдралын чадварын талаарх мэдлэгээ өргөжүүлэх боломжийг бидэнд олгодог гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Тасралтгүй судалгаа хийснээр бид энэ үйл явцын үр ашгийг дээшлүүлэх ⁤⁣ хоол хүнс, сэргээгдэх эрчим хүч зэрэг ⁤үйлдвэрлэл⁢ зэрэг янз бүрийн салбарт ашиглахыг эрмэлздэг. .

Товчоор хэлбэл, фотосинтез явагддаг эсийн органелл нь автотроф амьд биетүүдийн үйл ажиллагааны үндсэн хэсэг юм. Биологи, экологи дахь түүний ач холбогдол, үр дагавар нь асар их бөгөөд энэ нь олон жилийн турш судалж, дүн шинжилгээ хийхэд хүргэсэн. Энэ чиглэлээр үргэлжлүүлэн судалгаа хийснээр манай нийгэм дэх фотосинтезийн ашиг тусыг үргэлжлүүлэн ойлгож, ашиглах боломжтой болох нь дамжиггүй.