جهت اطلاع از شرایط دوره . تماس بگیرید

واکنش های فتوسنتزی( درسنامه کامل)

واکنش های فتوسنتزی و کلمه فتوسنتز رو ما در زیست دهم و یازدهم و دوازدهم داریم به همین خاطر فوق العاده مهم هست.

در این درسنامه اومدیم کل مطالب فتوسنتز رو و نحوه فرایند فتونستز رو براتون جمع کردیم و برای راحتی درک مفاهیم به مرحله های مختلف تقسیم بندی کردیم.

دقت کنین بیشتر مطالب به زیست دوازدهم مربوط میشه

در ضمن درسنامه های بیشتر زیست دوازدهم رو میتونین از طریق این لینک مشاهده بفرمایید.

هدف از فتوسنتز تولید قند در گیاهان با استفاده از نور خورشید هست. در این فرایند آب و کربن دی اکسید مصرف می شوند و قند و اکسیژن تولید می شود.

قند برای چی در گیاهان تولید می شود؟

گیاهان برای ساخت بخش های مختلف و همچنین تولید انرژی به قند نیاز دارند و در صورتی قند در بدن گیاهان تولید نشود؛ از بین می روند.

اجزای شرکت کننده در فتوسنتز در گیاهان

محل اصلی فتوسنتز در گیاهان سبزدیسه یا همان کلروپلاست هست. در داخل کلروپلاست ساختار های کیسه مانندی به نام تیلاکوئید وجود دارد. در غشای تیلاکوئید دو فتوسیستم به نام های فتوسیستم 1 و 2 قرار گرفته است.

هر فتوسیستم از دو قسمت آنتن گیرنده نور و مرکر واکنش تشکیل می شود. در آنتن گیرنده نور رنگیزه های مختلف و پروتئین قرار دارد. در داخل رنگیزه نیز الکترون هایی داریم که بسیار مهم هستند.

 

در مرکز واکنش نیز کلروفیل a به همراه انواعی پروتئین قرار گرفته است. در ادامه در ارتباط با مکانیسم فتوسنتز بیشتر صحبت می کنیم.

مرحله اول

ابتدا نور خورشید به گیاه تابش می کند. وقتی که اکترون موجود در رنگیزه انرژی نورخورشید را می گیرد انرژی آن به تراز بالاتری می رود و الکترون تا زمانی که انرژی آن از تراز برانگیخته به تراز پایدار بیاید در حالت برانگیخته می ماند. و از رنگیزه ای به رنگیزه های دیگر انتقال داده می شود.(در آنتن گیرنده نور رنگیزه های زیادی داریم) و در نهایت به مرکز واکنش می رسد.

اکترونی که در مرکز واکنش برانگیخته شده است مرکز واکنش و در کل سبزینه a را ترک می کند.

همان طور که گفته شد مرکز واکنش شامل مولکول های کلروفیل a (سبزینه a) است که در بستری پروتئینی قرار دارند پس وقتی می گوییم که الکترونی مرکز واکنش را ترک می کند منظورمان این است که این الکترون کلروفیل a را ترک کرده است .

مرحله دوم

اکترونی که مرکز واکنش را ترک می کند به سمت فتوسیستم 1 حرکت می کند. در واقع الکترونی که در مرکز واکنش برنگیخته شده بود کلروفیل a موجود در فتوسیستم 2 را ترک می کند از فتوسیستم 2 خارج می شود.

الکترونی که فتوسیستم 2 را ترک کرده است از زنجیره انتقال الکترون موجود در غشای تیلاکوئید به سمت فتوسیستم 1 حرکت می کند. پس از رسیدن به فتوسیستم 1 باعث برانگیخته شدن الکترون دیگری در فتوسیستم 1 می شود و در نهایت الکترونی که فتوسیستم 1 را ترک می کند به یک گیرنده الکترونی به نام NADP+ منتقل می شود.و سبب به وجود آمدن یک مولکول ناقل الکترون به نام NADPH می شود.

الکترونی که فتوسیستم 1 را ترک و به NADP+ انتقال داده می شود از یک زنجیره انتقال الکترون دیگری این مسیر را طی می کند. پس در غشای تیلاکوئید دو نوع زنجیره انتقال الکترون وجود دارد که یکی از زنجیره ها بین فتوسیستم 2 و فتوسیستم 1 وجود داشت و زنجیره انتقال الکترون دیگر بین فتوسیستم 1 و NADP+ وجود دارد.

مرحله سوم

حال با توجه به موارد گفته شده می خواهیم ببینیم که چگونه ATP در فتوسنتز و طی زنجیره انتقال الکترون ساخته می شود. همان طور که گفته شد بین فتوسیستم 2 و فتوسیستم 1 زنجیره انتقال الکترون وجود دارد و اکترون از این زنجیره به سمت فتوسیستم 1 حرکت می کند. یکی از اجزای این زنجیره پروتئینی است که یون هیدروژن را از بستره به داخل تیلاکوئید پمپ می کند.

اکترونی که از زنجیره انتقال الکترون عبور می کند دارای انرژی می باشد وقتی این اکترون از پمپی که یون هیدروژن را پمپاژ می کند عبور می کند مقداری از انرژی خود را به این پروتئین می دهد و این پروتئین با استفاده از این انرژی یون های H+ را به داخل تیلاکوئید، طی فرایند انتقال فعال منتقل می کند. در نتیجه این فرآیند غلظت این یون ها در داخل تیلاکوئید افزایش پیدا می کند.

اگر یادتان باشد گفته شد که در اثر تجزیه نوری آب نیز مقداری یون H+ ساخته می شود که در داخل تیلاکوئید تجمع پیدا می کند( در برابر یک مولکول آب که تجزیه می شود دو یون H+ ساخته می شود) در نتیجه این یون ها چون هم از طریق پمپ موجود در زنجیره انتقال الکترون به فضای داخلی تیلاکوئید وارد شده اند و هم طی تجزیه نوری آب ساخته می شوند غلظتشان در داخل تیلاکوئید افزایش پیدا میکند.

یون های هیدروژن برای خروج از تیلاکوئید طبق قانون انتشار به سمت بیرون از طریق کانال درون نوعی پروتئین به نام ATP ساز عبور می کنند. این پروتئین از انرژی حاصل از عبور یون های هیدروژن برای ساختن ATP استفاده می کند.

در نتیجه با استفاده از این فرایند ATP ساخته می شود.

واکنش های فتوسنتزی

چرخه کالوین

چرخه کالوین در بستره سبزدیسه(کلروپلاست) اتفاق می افتد

برای شروع چرخه کالوین در ابتدا از مولکول دی اکسید کربن استفاده شد و در نهایت ترکیبات آلی ساخته شد چون در چرخه کالوین از مولکول دی اکسید کربن برای ساخته شدن ترکیب آلی استفاده شده است به این فرایند تثبیت کربن گفته می شود( تثبیت کربن یعنی استفاده از co2 برای ساخته شدن ترکیبات آلی که در گیاهان این فرایند در قالب چرخه کالوین انجام می شود)

در چرخه کالوین همان طور که گفتیم ابتدا کربن دی اکسید به وسیله آنزیم روبیسکو با مولکول ریبولوزبیس فسفات واکنش می دهد و در نتیجه این واکنش یه مولکول 6 کربنی ناپایدار به وجود می آید که این مولکول نا پایدار به دو مولکول سه کربنی پایدار شکسته می شود؛ پس اولین مولکول پایدار در چرخه کالوین یک مولکول 3 کربنی است بنا براین اگر در گیاهی تثبیت دی اکسید کربن فقط با استفاده از چرخه کالوین باشد به این گیاهان گیاهان C3 گفته می شود . دقت داشته باشید که ممکن است گیاهی برای تثبیت دی اکسید کربن از چرخه کالوین استفاده کند اما C3 نباشد اما چرا؟ چون که برخی از گیاهان برای تثبیت دی اکسید کربن قبل از چرخه کالوین واکنش های دیگری نیز انجام میدهند به همین دلیل C3 به گیاهانی گفته می شود که برای تثبیت دی اکید کربن فقط از چرخه کالوین استفاده میکنند.

 

عوامل محیطی تاثیر گذار بر فتوسنتز

برای این که بفهمیم چه عوامل محیطی بر فتوسنتز تاثیر می گذارد به راحتی با مرور مراحل آن می توان به این مسئله پی برد. در ابتدا گفتیم که مراحل اولیه فتوسنتز وابسته به نور است پس نور یکی از عوامل موثر بر فتوسنتز است و طول موج، شدت و مدت زمان تابش بر فتوسنتز تاثیر می گذارد. از طرفی در ابتدا چرخه کالوین دیدیم که وجود CO2 برای شروع چرخه کالوین نیاز است پس کربن دی اکسید از عوامل دیگر محیطی است که وجود آن بر روی فتوسنتز تاثیر می گذارد.
حال در خود چرخه کالوین دیدیم که چرخه کالوین از مجموعه ای واکنش های انزیمی تشکیل شده است و برای فعالیت آنزیم ها باید محدوده دمایی خاص وجود داشته باشد پس دما نیز بر فتوسنتز تاثیر می گذارد.
در نهایت اکسیژن نیز بر فتوسنتز تاثیر گذار است اما چگونه؟

اگر یادتان باشد گفته شد که آنزیم روبیسکو هم می تواند باعث واکنش ریبولوز بیس فسفات با اکسیژن شود و هم با دی اکسید کربن، غلظت این مواد در محیط است که تعیین می کند آنزیم روبیسکو باعث ایجاد واکنش با کدام یک از مولکول ها شود( با CO2 شود یاO2) حال اگر غلظت اکسیژن بیش از حد معمول باشد آنزیم رو بیسکو باعث ایجاد واکنش بین ریبولوز بیس فسفات و اکسیژن می شود و در نتیجه چرخه کالوین اتفاق نمی افتد پس هر چقدر غلظت اکسیژن بیشتر شود میزان سرعت فتوسنتز نیز پایین خواهد آمد.

دانش آموزان عزیز اگر مطلب خاصی در ارتباط با این درسنامه و فتوسنتز دارید میتونید برامون تو بخش نظرات کامنت بذارین

مطالب بیشتری بخوانید ...

ایمنی
zistbama

خطوط دفاعی بدن

اگه فک میکنین که خطوط دفاعی رو فقط تو بازی فوتبال میبینین سخت در اشتباهین! بدن ما هم سه لایه خط دفاعی داره که جوری

ادامه مطلب »
درسنامه ها
zistbama

شیره لوزالمعده

تو این پست آموزشی بزرگ ترین درسنامه مربوط به شیره لوزالمعده رو که مربوط به کنکور و درس و مشق شما هست رو میخایم ارائه

ادامه مطلب »

19 پاسخ

  1. خط اول دفاع شامل پوست ومخاط، استفراغ، عطسه،سرفه،ادرار،مدفوع است
    از غدد برون ریز بدن مثل اشک و عرق هم که آنزیم دارند برای از بین بردن باکتری ها استفاده میشود،سلول های دندریتی که در خط دوم هستند ولی در خط اول هم حضور دارند،

  2. احسنت بر شما.
    ولی من یه سوال دارم که نمیتونم جوابش رو پیدا کنم لطفا اگه میشه جوابم رو بدید خیلی ذهنم رو مشوش کرده…
    سوالم اینه که کلروفیل a وسبزینه a یکی هستن یا فرق دارن؟ شاید در نگاه اول به نظر بیاد یکی هستن ولی یه نکته تو کتاب درسی هست که باعث شد به این نتیجه برسم فرق دارن… تو کتاب درسی همون صفحه دوم فصل یه نمودار داده که مطابق اون حد اکثر جذب نور توسط سبزینه a بین 400-500 نانو متر میوفته…. + اینکه کتاب خودش میاد مطرح میکنه ک حد اکثر جذب نور در سبزینه های aوb در طول موج های 400-500 و600-700 نانو منر هست.
    در ادامه همون مطلب تو صفحه بعد که فتوسیستم ها رو توضیح میده میگه که فتوسیستم ها از 2 بخش آتن و مرکز واکنش تشکیل شدن که آنتن دارای رنگیزه های فتوسنتزی(که طبق گفته کتاب میشن کاروتنویید ها+سبزینه های aوb) و انواعی از پروتیین هاست و مرکز واکنش که کلروفیل a رو داره. این اولین ابهام ! ! !

    در ادامه هم میاد میگه که حداکثر جذب نور کلروفیل a در فتوسیستم های 2 و 1 به ترتیب 680 و 700 نانومتر هست که این با نمودار صفحه قبل که توش دیدیم که حداکثر جذب سبزینه a بین 400-500 نانو متر هست فرق داره.

    حالا تکلیف چیه ؟ آیا باید یکی بدونیمشون و فرض رو بگیریم بر این که کتاب فقط تو حداکثر جذب نور در 600-700 نانو متر اومده سبزینه a رو مورد بررسی قرار داده یا نه باید بگیم فرق دارن؟

    1. منظور کتاب درسی از این که حداکثر جذب نوری کلروفیل a 680 نانومتر هست این نیست که در طول موج 680 بیشترین جذب را دارد بلکه منظورش اینه که بعد از این طول موج دیگه جذب صورت نمیگیره، پس حداکثر طول موجی که تو اون جذب صورت میگیره 680 هست(متاسفانه کتاب دارای ابهام هست و کاری نمیشه کرد!)
      فرض کتاب درسی هم بر یکی بودن این دو مضمون هست پس شما سبزینه a و کلروفیل a رو یکی میدونین

      1. ممنون از راهنمایی شما. ولی الان واسم یه دو گانگی به وجود اومده…. تو بانک تست ها و تو میکرو طلایی گفته ک با هم فرق دارن … در واقع اونجا گفته که چون حداکثر توان جذبشون با هم فرق داره (کلروفیل a 680….ولی سبزینه a 400-500) پس یکی نیستن….
        ولی از اون طرف نظر شما هم میتونه درست باشه چون شاید باورتون نشه ولی رفتم علوم پایه ششم رو دانلود کردم اونجا بیان شده که سبزینه معادل کلروفیل هست……. پس میشه فهمید که یکی هستن….

        در کل خیلی خیلی خیلی سپاسگزارم که وقت گذاشتین.

  3. درود مجدد به ادمین عزیز
    ببخشید من یه سوال دیگه هم داشتم اگه امکانش هست جواب بدین.
    چرا با وجود سلول های خاطره و توضیحی که در موردشون خوندیم ، باز با این حال بدن ما نسبت به بعضی بیماری ها مقاوم نمیشه و نوع و شدتش مثل میزان دفعه قبل میمونه ؟ مثل سرما خوردگی؟؟

  4. سلام مجدد ببخشید در طی انقباض ماهیچه دوسر بازو در چند مورد تغییر طول مشاهده میشه ؟

    سارکومر ؟
    دو حط زد ؟
    پروتیین های اکتین؟
    پروتین میوزین؟
    طول خود ماهیچه؟

    نظر شخصی خودم همشون به جز پروتیین های اکتین هست.
    ولی نمیدونم چرا تو بانک تست گفته فقط دو خط زد و البته ماهیچه!!!!!!!!!!!!!

  5. در واقع اصن متن سوال اینه

    در طی انعکاس عقب کشیدن دست در چند مورد تغییر طول مشاهده میشود؟
    الف) تغییر طول نوار تیره
    ب)تغییر طول سارکومر
    ج) تغییر طول پروتیین های اکتین
    د)تغییر طول پروتیین های میوزین

    قاعدتا که باید همه جز اکتین تغییر طول داشته باشن ولی اینکه چرا تو بانک سوال(اونم بانک سوال معتبری مثل گزینه2) جوابش گفته شده فقط دو خط زد واسم تعجب بر انگیز هست..

    لطفا راهنمایی کنید تشکر

دیدگاهتان را بنویسید