ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டம் எங்கே ஏற்படுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டம். ஒளிச்சேர்க்கையின் எந்த கட்டத்தில் ஏடிபி தொகுப்பு நிகழ்கிறது?

- ஒளி ஆற்றலின் கட்டாய பயன்பாட்டுடன் கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீரிலிருந்து கரிமப் பொருட்களின் தொகுப்பு:

6CO 2 + 6H 2 O + Q ஒளி → C 6 H 12 O 6 + 6O 2.

உயர் தாவரங்களில், ஒளிச்சேர்க்கையின் உறுப்பு இலை, மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கையின் உறுப்புகள் குளோரோபிளாஸ்ட்கள் (குளோரோபிளாஸ்ட்களின் அமைப்பு - விரிவுரை எண். 7). குளோரோபிளாஸ்ட் தைலகாய்டுகளின் சவ்வுகளில் ஒளிச்சேர்க்கை நிறமிகள் உள்ளன: குளோரோபில்ஸ் மற்றும் கரோட்டினாய்டுகள். குளோரோபில் பல்வேறு வகைகள் உள்ளன ( ஏ பி சி டி), முக்கியமானது குளோரோபில் அ. குளோரோபில் மூலக்கூறில், மையத்தில் ஒரு மெக்னீசியம் அணுவுடன் ஒரு போர்பிரின் "தலை" மற்றும் ஒரு பைட்டோல் "வால்" ஆகியவற்றை வேறுபடுத்தி அறியலாம். போர்பிரின் "தலை" என்பது ஒரு தட்டையான அமைப்பு, ஹைட்ரோஃபிலிக் மற்றும் எனவே ஸ்ட்ரோமாவின் நீர் சூழலை எதிர்கொள்ளும் சவ்வின் மேற்பரப்பில் உள்ளது. பைட்டோல் "வால்" ஹைட்ரோபோபிக் மற்றும் இதன் காரணமாக மென்படலத்தில் குளோரோபில் மூலக்கூறைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது.

குளோரோபில்கள் சிவப்பு மற்றும் நீல-வயலட் ஒளியை உறிஞ்சி, பச்சை ஒளியைப் பிரதிபலிக்கின்றன, எனவே தாவரங்களுக்கு அவற்றின் சிறப்பியல்பு பச்சை நிறத்தை அளிக்கிறது. தைலகாய்டு சவ்வுகளில் உள்ள குளோரோபில் மூலக்கூறுகள் ஒழுங்கமைக்கப்படுகின்றன புகைப்பட அமைப்புகள். தாவரங்கள் மற்றும் நீல-பச்சை பாசிகள் ஒளி அமைப்பு-1 மற்றும் ஒளி அமைப்பு-2, ஒளிச்சேர்க்கை பாக்டீரியாக்கள் ஒளி அமைப்பு-1 ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன. ஃபோட்டோசிஸ்டம்-2 மட்டுமே தண்ணீரை சிதைத்து ஆக்ஸிஜனை வெளியிடவும், நீரின் ஹைட்ரஜனில் இருந்து எலக்ட்ரான்களை எடுக்கவும் முடியும்.

ஒளிச்சேர்க்கை ஒரு சிக்கலான பல-படி செயல்முறை; ஒளிச்சேர்க்கை எதிர்வினைகள் இரண்டு குழுக்களாக பிரிக்கப்படுகின்றன: எதிர்வினைகள் ஒளி கட்டம்மற்றும் எதிர்வினைகள் இருண்ட கட்டம்.

ஒளி கட்டம்

குளோரோபில், எலக்ட்ரான் டிரான்ஸ்போர்ட் புரோட்டீன்கள் மற்றும் ஏடிபி சின்தேடேஸ் என்சைம் ஆகியவற்றின் பங்கேற்புடன் தைலகாய்டு சவ்வுகளில் ஒளியின் முன்னிலையில் மட்டுமே இந்த கட்டம் நிகழ்கிறது. குவாண்டம் ஒளியின் செல்வாக்கின் கீழ், குளோரோபில் எலக்ட்ரான்கள் உற்சாகமடைந்து, மூலக்கூறை விட்டு வெளியேறி, தைலகாய்டு சவ்வின் வெளிப்புறத்தில் நுழைகின்றன, இது இறுதியில் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது. ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்ட குளோரோபில் மூலக்கூறுகள் குறைக்கப்பட்டு, இன்ட்ராதிலாகாய்டு இடத்தில் அமைந்துள்ள நீரிலிருந்து எலக்ட்ரான்களை எடுத்துக் கொள்கின்றன. இது நீரின் முறிவு அல்லது ஒளிச்சேர்க்கைக்கு வழிவகுக்கிறது:

H 2 O + Q ஒளி → H + + OH - .

ஹைட்ராக்ஸைல் அயனிகள் தங்கள் எலக்ட்ரான்களை விட்டுக்கொடுத்து, எதிர்வினை ரேடிக்கல்களாக மாறுகின்றன.OH:

OH - → .OH + e - .

OH தீவிரவாதிகள் இணைந்து நீர் மற்றும் இலவச ஆக்ஸிஜனை உருவாக்குகின்றன:

4 எண். → 2H 2 O + O 2.

இந்த வழக்கில், ஆக்ஸிஜன் வெளிப்புற சூழலுக்கு அகற்றப்படுகிறது, மேலும் புரோட்டான்கள் "புரோட்டான் நீர்த்தேக்கத்தில்" தைலகாய்டுக்குள் குவிகின்றன. இதன் விளைவாக, தைலகாய்டு சவ்வு, ஒருபுறம், H + காரணமாக நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது, மறுபுறம், எலக்ட்ரான்கள் காரணமாக, எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது. தைலகாய்டு சவ்வின் வெளிப்புற மற்றும் உள் பக்கங்களுக்கு இடையே உள்ள சாத்தியமான வேறுபாடு 200 mV ஐ அடையும் போது, ​​புரோட்டான்கள் ATP சின்தேடேஸ் சேனல்கள் மூலம் தள்ளப்படுகின்றன மற்றும் ADP ஆனது ATP க்கு பாஸ்போரிலேட் செய்யப்படுகிறது; குறிப்பிட்ட கேரியர் NADP + (நிகோடினமைடு அடினைன் டைனுக்ளியோடைடு பாஸ்பேட்) ஐ NADPH 2க்கு மீட்டமைக்க அணு ஹைட்ரஜன் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

2H + + 2e - + NADP → NADPH 2.

இவ்வாறு, ஒளி கட்டத்தில், நீரின் ஒளிச்சேர்க்கை ஏற்படுகிறது, இது மூன்று சேர்ந்து மிக முக்கியமான செயல்முறைகள்: 1) ஏடிபி தொகுப்பு; 2) NADPH 2 உருவாக்கம்; 3) ஆக்ஸிஜன் உருவாக்கம். ஆக்ஸிஜன் வளிமண்டலத்தில் பரவுகிறது, ATP மற்றும் NADPH 2 ஆகியவை குளோரோபிளாஸ்டின் ஸ்ட்ரோமாவிற்கு கொண்டு செல்லப்படுகின்றன மற்றும் இருண்ட கட்டத்தின் செயல்முறைகளில் பங்கேற்கின்றன.

1 - குளோரோபிளாஸ்ட் ஸ்ட்ரோமா; 2 - கிரானா தைலகாய்டு.

இருண்ட கட்டம்

இந்த கட்டம் குளோரோபிளாஸ்டின் ஸ்ட்ரோமாவில் ஏற்படுகிறது. அதன் எதிர்வினைகளுக்கு ஒளி ஆற்றல் தேவையில்லை, எனவே அவை வெளிச்சத்தில் மட்டுமல்ல, இருளிலும் நிகழ்கின்றன. இருண்ட கட்ட எதிர்வினைகள் என்பது கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் (காற்றிலிருந்து வரும்) தொடர்ச்சியான மாற்றங்களின் சங்கிலியாகும், இது குளுக்கோஸ் மற்றும் பிற கரிமப் பொருட்களின் உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.

இந்த சங்கிலியின் முதல் எதிர்வினை கார்பன் டை ஆக்சைடை நிலைநிறுத்துவதாகும்; கார்பன் டை ஆக்சைடு ஏற்பி ஐந்து கார்பன் சர்க்கரை ஆகும். ரிபுலோஸ் பைபாஸ்பேட்(RiBF); நொதி எதிர்வினையை ஊக்குவிக்கிறது ரிபுலோஸ் பைபாஸ்பேட் கார்பாக்சிலேஸ்(RiBP கார்பாக்சிலேஸ்). ரிபுலோஸ் பிஸ்பாஸ்பேட்டின் கார்பாக்சிலேஷனின் விளைவாக, ஒரு நிலையற்ற ஆறு-கார்பன் கலவை உருவாகிறது, இது உடனடியாக இரண்டு மூலக்கூறுகளாக உடைகிறது. பாஸ்போகிளிசரிக் அமிலம்(FGK). எதிர்விளைவுகளின் சுழற்சி பின்னர் நிகழ்கிறது, இதில் பாஸ்போகிளிசெரிக் அமிலம் தொடர்ச்சியான இடைநிலைகள் மூலம் குளுக்கோஸாக மாற்றப்படுகிறது. இந்த எதிர்வினைகள் ஒளி கட்டத்தில் உருவாக்கப்பட்ட ATP மற்றும் NADPH 2 இன் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகின்றன; இந்த எதிர்வினைகளின் சுழற்சி "கால்வின் சுழற்சி" என்று அழைக்கப்படுகிறது:

6CO 2 + 24H + + ATP → C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O.

குளுக்கோஸைத் தவிர, ஒளிச்சேர்க்கையின் போது சிக்கலான கரிம சேர்மங்களின் பிற மோனோமர்கள் உருவாகின்றன - அமினோ அமிலங்கள், கிளிசரால் மற்றும் கொழுப்பு அமிலங்கள், நியூக்ளியோடைடுகள். தற்போது, ​​ஒளிச்சேர்க்கையில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன: C 3 - மற்றும் C 4 ஒளிச்சேர்க்கை.

சி 3-ஒளிச்சேர்க்கை

இது ஒரு வகையான ஒளிச்சேர்க்கை ஆகும், இதில் முதல் தயாரிப்பு மூன்று கார்பன் (C3) கலவைகள் ஆகும். சி 3 ஒளிச்சேர்க்கை சி 4 ஒளிச்சேர்க்கைக்கு முன் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது (எம். கால்வின்). இது "இருண்ட கட்டம்" என்ற தலைப்பின் கீழ் மேலே விவரிக்கப்பட்ட சி 3 ஒளிச்சேர்க்கை ஆகும். C 3 ஒளிச்சேர்க்கையின் சிறப்பியல்பு அம்சங்கள்: 1) கார்பன் டை ஆக்சைடு ஏற்பி RiBP, 2) RiBP இன் கார்பாக்சிலேஷன் எதிர்வினை RiBP கார்பாக்சிலேஸால் வினையூக்கப்படுகிறது, 3) RiBP இன் கார்பாக்சிலேசனின் விளைவாக, ஆறு கார்பன் கலவை உருவாகிறது, இது சிதைகிறது. இரண்டு PGAகள். FGK மீட்டமைக்கப்பட்டது ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட்ஸ்(TF). ரிபிபியின் மீளுருவாக்கம் செய்ய சில டிஎஃப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் சில குளுக்கோஸாக மாற்றப்படுகிறது.

1 - குளோரோபிளாஸ்ட்; 2 - பெராக்ஸிசோம்; 3 - மைட்டோகாண்ட்ரியா.

இது ஆக்சிஜனை ஒளி சார்ந்து உறிஞ்சுதல் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு வெளியீடு ஆகும். கடந்த நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில், ஆக்ஸிஜன் ஒளிச்சேர்க்கையை அடக்குகிறது என்று நிறுவப்பட்டது. அது முடிந்தவுடன், ரிபிபி கார்பாக்சிலேஸுக்கு அடி மூலக்கூறு கார்பன் டை ஆக்சைடு மட்டுமல்ல, ஆக்ஸிஜனாகவும் இருக்கலாம்:

O 2 + RiBP → பாஸ்போகிளைகோலேட் (2C) + PGA (3C).

என்சைம் ரிபிபி ஆக்சிஜனேஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஆக்சிஜன் என்பது கார்பன் டை ஆக்சைடு பொருத்துதலின் போட்டித் தடுப்பானாகும். பாஸ்பேட் குழு பிரிக்கப்பட்டு, பாஸ்போகிளைகோலேட் கிளைகோலேட்டாக மாறுகிறது, அதை ஆலை பயன்படுத்த வேண்டும். இது பெராக்ஸிசோம்களில் நுழைகிறது, அங்கு அது கிளைசினுக்கு ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது. கிளைசின் மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்குள் நுழைகிறது, அங்கு அது செரினாக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படுகிறது, CO 2 வடிவத்தில் ஏற்கனவே நிலையான கார்பனை இழக்கிறது. இதன் விளைவாக, இரண்டு கிளைகோலேட் மூலக்கூறுகள் (2C + 2C) ஒரு PGA (3C) மற்றும் CO 2 ஆக மாற்றப்படுகின்றன. ஒளிச்சேர்க்கை C3 தாவரங்களின் மகசூலில் 30-40% குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது ( 3 செடிகளுடன்- C 3 ஒளிச்சேர்க்கையால் வகைப்படுத்தப்படும் தாவரங்கள்).

C 4 ஒளிச்சேர்க்கை என்பது ஒளிச்சேர்க்கை ஆகும், இதில் முதல் தயாரிப்பு நான்கு கார்பன் (C 4) கலவைகள் ஆகும். 1965 ஆம் ஆண்டில், சில தாவரங்களில் (கரும்பு, சோளம், சோளம், தினை) ஒளிச்சேர்க்கையின் முதல் தயாரிப்புகள் நான்கு கார்பன் அமிலங்கள் என்று கண்டறியப்பட்டது. இந்த தாவரங்கள் அழைக்கப்பட்டன 4 செடிகளுடன். 1966 ஆம் ஆண்டில், ஆஸ்திரேலிய விஞ்ஞானிகளான ஹட்ச் மற்றும் ஸ்லாக், C4 தாவரங்கள் கிட்டத்தட்ட ஒளிச்சேர்க்கை இல்லை மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடை மிகவும் திறமையாக உறிஞ்சுகின்றன என்பதைக் காட்டியது. சி 4 ஆலைகளில் கார்பன் மாற்றங்களின் பாதை என்று அழைக்கப்பட்டது ஹாட்ச்-ஸ்லாக் மூலம்.

சி 4 தாவரங்கள் இலையின் சிறப்பு உடற்கூறியல் கட்டமைப்பால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. அனைத்து வாஸ்குலர் மூட்டைகளும் இரட்டை அடுக்கு செல்களால் சூழப்பட்டுள்ளன: வெளிப்புற அடுக்கு மீசோபில் செல்கள், உள் அடுக்கு உறை செல்கள். கார்பன் டை ஆக்சைடு மீசோபில் செல்களின் சைட்டோபிளாஸில் நிலையாக உள்ளது, ஏற்பி பாஸ்போஎனோல்பைருவேட்(PEP, 3C), PEP இன் கார்பாக்சிலேஷனின் விளைவாக, ஆக்சலோஅசெட்டேட் (4C) உருவாகிறது. செயல்முறை வினையூக்கப்படுகிறது PEP கார்பாக்சிலேஸ். RiBP கார்பாக்சிலேஸைப் போலல்லாமல், PEP கார்பாக்சிலேஸ் CO 2 உடன் அதிக ஈடுபாட்டைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் மிக முக்கியமாக, O 2 உடன் தொடர்பு கொள்ளாது. மெசோபில் குளோரோபிளாஸ்ட்களில் பல தானியங்கள் உள்ளன, அங்கு ஒளி நிலை எதிர்வினைகள் தீவிரமாக நிகழ்கின்றன. உறை செல்களின் குளோரோபிளாஸ்ட்களில் இருண்ட கட்ட எதிர்வினைகள் ஏற்படுகின்றன.

ஆக்ஸலோஅசெட்டேட் (4C) மாலேட்டாக மாற்றப்படுகிறது, இது பிளாஸ்மோடெஸ்மாட்டா மூலம் உறை செல்களுக்கு கொண்டு செல்லப்படுகிறது. இங்கே இது டிகார்பாக்சிலேட்டட் மற்றும் டீஹைட்ரஜனேற்றம் செய்யப்பட்டு பைருவேட், CO 2 மற்றும் NADPH 2 ஆகியவற்றை உருவாக்குகிறது.

பைருவேட் மீசோபில் செல்களுக்குத் திரும்புகிறது மற்றும் PEP இல் உள்ள ATP இன் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி மீண்டும் உருவாக்கப்படுகிறது. CO 2 மீண்டும் ரிபிபி கார்பாக்சிலேஸ் மூலம் பிஜிஏவை உருவாக்குகிறது. PEP மீளுருவாக்கம் ATP ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது, எனவே இதற்கு C 3 ஒளிச்சேர்க்கையை விட இரண்டு மடங்கு ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.

ஒளிச்சேர்க்கையின் பொருள்

ஒளிச்சேர்க்கைக்கு நன்றி, பில்லியன் கணக்கான டன் கார்பன் டை ஆக்சைடு ஒவ்வொரு ஆண்டும் வளிமண்டலத்தில் இருந்து உறிஞ்சப்படுகிறது மற்றும் பில்லியன் கணக்கான டன் ஆக்ஸிஜன் வெளியிடப்படுகிறது; கரிமப் பொருட்களின் உருவாக்கத்தின் முக்கிய ஆதாரமாக ஒளிச்சேர்க்கை உள்ளது. ஆக்ஸிஜன் ஓசோன் படலத்தை உருவாக்குகிறது, இது உயிரினங்களை குறுகிய அலை புற ஊதா கதிர்வீச்சிலிருந்து பாதுகாக்கிறது.

ஒளிச்சேர்க்கையின் போது, ​​ஒரு பச்சை இலை அதன் மீது விழும் சூரிய சக்தியில் சுமார் 1% மட்டுமே பயன்படுத்துகிறது; உற்பத்தித்திறன் ஒரு மணி நேரத்திற்கு 1 மீ 2 மேற்பரப்பில் 1 கிராம் கரிமப் பொருளாகும்.

வேதியியல் தொகுப்பு

கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீரிலிருந்து கரிம சேர்மங்களின் தொகுப்பு, ஒளியின் ஆற்றலால் அல்ல, ஆனால் கனிம பொருட்களின் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் ஆற்றல் காரணமாக அழைக்கப்படுகிறது. வேதியியல் தொகுப்பு. வேதியியல் உயிரினங்களில் சில வகையான பாக்டீரியாக்கள் அடங்கும்.

நைட்ரைஃப் பாக்டீரியாஅம்மோனியா நைட்ரஸாகவும் பின்னர் நைட்ரிக் அமிலமாகவும் ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது (NH 3 → HNO 2 → HNO 3).

இரும்பு பாக்டீரியாஇரும்பு இரும்பை ஆக்சைடு இரும்பாக மாற்றவும் (Fe 2+ → Fe 3+).

சல்பர் பாக்டீரியாஹைட்ரஜன் சல்பைடை சல்பர் அல்லது சல்பூரிக் அமிலமாக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யவும் (H 2 S + ½O 2 → S + H 2 O, H 2 S + 2O 2 → H 2 SO 4).

கனிம பொருட்களின் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினைகளின் விளைவாக, ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது, இது அதிக ஆற்றல் கொண்ட ஏடிபி பிணைப்புகளின் வடிவத்தில் பாக்டீரியாவால் சேமிக்கப்படுகிறது. கரிமப் பொருட்களின் தொகுப்புக்கு ATP பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்தின் எதிர்வினைகளைப் போலவே தொடர்கிறது.

வேதியியல் பாக்டீரியாக்கள் மண்ணில் தாதுக்கள் குவிவதற்கும், மண் வளத்தை மேம்படுத்துவதற்கும், கழிவு நீர் சுத்திகரிப்புக்கு ஊக்கமளிப்பதற்கும் பங்களிக்கின்றன.

செல்க விரிவுரைகள் எண். 11"வளர்சிதை மாற்றத்தின் கருத்து. புரதங்களின் உயிரியக்கவியல்"

செல்க விரிவுரைகள் எண். 13"யூகாரியோடிக் செல்களைப் பிரிக்கும் முறைகள்: மைட்டோசிஸ், ஒடுக்கற்பிரிவு, அமிடோசிஸ்"

ஒளிச்சேர்க்கை- ஒளி ஆற்றலை (hv) பயன்படுத்தி கனிம பொருட்களிலிருந்து கரிம சேர்மங்களின் தொகுப்பு. ஒளிச்சேர்க்கைக்கான ஒட்டுமொத்த சமன்பாடு:

6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

ஒளிச்சேர்க்கையானது ஒளிச்சேர்க்கை நிறமிகளின் பங்கேற்புடன் நிகழ்கிறது, இது ATP வடிவத்தில் சூரிய ஒளியின் ஆற்றலை இரசாயன பிணைப்பு ஆற்றலாக மாற்றும் தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. ஒளிச்சேர்க்கை நிறமிகள் புரதம் போன்ற பொருட்கள். அவற்றில் முக்கியமானது குளோரோபில் நிறமி. யூகாரியோட்களில், ஒளிச்சேர்க்கை நிறமிகள் பிளாஸ்டிட்களின் உள் மென்படலத்தில் உட்பொதிக்கப்படுகின்றன; புரோகாரியோட்டுகளில், அவை சைட்டோபிளாஸ்மிக் மென்படலத்தின் ஊடுருவல்களில் உட்பொதிக்கப்படுகின்றன.

குளோரோபிளாஸ்டின் அமைப்பு மைட்டோகாண்ட்ரியனின் கட்டமைப்பிற்கு மிகவும் ஒத்திருக்கிறது. கிரானா தைலகாய்டுகளின் உள் சவ்வு ஒளிச்சேர்க்கை நிறமிகள், அத்துடன் எலக்ட்ரான் போக்குவரத்து சங்கிலி புரதங்கள் மற்றும் ஏடிபி சின்தேடேஸ் என்சைம் மூலக்கூறுகள் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது.

ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை இரண்டு கட்டங்களைக் கொண்டுள்ளது: ஒளி மற்றும் இருண்ட.

ஒளி கட்டம் ஒளிச்சேர்க்கை கிரானா தைலகாய்டு சவ்வில் உள்ள ஒளியில் மட்டுமே நிகழ்கிறது. இந்த கட்டத்தில், குளோரோபில் ஒளி குவாண்டாவை உறிஞ்சி, ஏடிபி மூலக்கூறை உருவாக்குகிறது மற்றும் நீரின் ஒளிச்சேர்க்கையை உருவாக்குகிறது.

ஒளி குவாண்டம் (hv) இன் செல்வாக்கின் கீழ், குளோரோபில் எலக்ட்ரான்களை இழந்து, உற்சாகமான நிலைக்கு செல்கிறது:

Chl → Chl + e -

இந்த எலக்ட்ரான்கள் கேரியர்களால் வெளிப்புறத்திற்கு மாற்றப்படுகின்றன, அதாவது. மேட்ரிக்ஸை எதிர்கொள்ளும் தைலகாய்டு மென்படலத்தின் மேற்பரப்பு, அங்கு அவை குவிந்து கிடக்கின்றன.

அதே நேரத்தில், தைலகாய்டுகளுக்குள் நீரின் ஒளிச்சேர்க்கை ஏற்படுகிறது, அதாவது. ஒளியின் செல்வாக்கின் கீழ் அதன் சிதைவு

2H 2 O → O 2 +4H + + 4e —

இதன் விளைவாக வரும் எலக்ட்ரான்கள் கேரியர்களால் குளோரோபில் மூலக்கூறுகளுக்கு மாற்றப்பட்டு அவற்றை மீட்டெடுக்கின்றன: குளோரோபில் மூலக்கூறுகள் நிலையான நிலைக்குத் திரும்புகின்றன.

நீரின் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது உருவாகும் ஹைட்ரஜன் புரோட்டான்கள் தைலகாய்டுக்குள் குவிந்து, H + நீர்த்தேக்கத்தை உருவாக்குகின்றன. இதன் விளைவாக, தைலகாய்டு சவ்வின் உள் மேற்பரப்பு நேர்மறையாக (H + காரணமாக), மற்றும் வெளிப்புற மேற்பரப்பு எதிர்மறையாக (e - காரணமாக) சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது. மென்படலத்தின் இருபுறமும் எதிரெதிர் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் குவிவதால், சாத்தியமான வேறுபாடு அதிகரிக்கிறது. சாத்தியமான வேறுபாடு ஒரு முக்கியமான மதிப்பை அடையும் போது, ​​மின்சார புல விசை ATP சின்தேடேஸ் சேனல் மூலம் புரோட்டான்களை தள்ளத் தொடங்குகிறது. இந்த வழக்கில் வெளியிடப்படும் ஆற்றல் ADP மூலக்கூறுகளை பாஸ்போரிலேட் செய்யப் பயன்படுகிறது:

ADP + P → ATP

ஒளி ஆற்றலின் செல்வாக்கின் கீழ் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது ஏடிபி உருவாக்கம் அழைக்கப்படுகிறது ஃபோட்டோபாஸ்ஃபோரிலேஷன்.

ஹைட்ரஜன் அயனிகள், தைலகாய்டு சவ்வின் வெளிப்புற மேற்பரப்பில் ஒருமுறை, எலக்ட்ரான்களைச் சந்தித்து அணு ஹைட்ரஜனை உருவாக்குகின்றன, இது ஹைட்ரஜன் கேரியர் மூலக்கூறு NADP (நிகோடினமைடு அடினைன் டைனுக்ளியோடைடு பாஸ்பேட்) உடன் பிணைக்கிறது:

2H + + 4e - + NADP + → NADP H 2

இவ்வாறு, ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்தில், மூன்று செயல்முறைகள் நிகழ்கின்றன: நீரின் சிதைவின் காரணமாக ஆக்ஸிஜன் உருவாக்கம், ATP இன் தொகுப்பு மற்றும் NADP H2 வடிவத்தில் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் உருவாக்கம். வளிமண்டலத்தில் ஆக்ஸிஜன் பரவுகிறது, ATP மற்றும் NADP H2 இருண்ட கட்டத்தின் செயல்முறைகளில் பங்கேற்கின்றன.

இருண்ட கட்டம்ஒளிச்சேர்க்கை குளோரோபிளாஸ்ட் மேட்ரிக்ஸில் ஒளி மற்றும் இருட்டிலும் நிகழ்கிறது மற்றும் கால்வின் சுழற்சியில் காற்றில் இருந்து வரும் CO 2 இன் தொடர்ச்சியான மாற்றங்களை பிரதிபலிக்கிறது. ATP இன் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி இருண்ட கட்ட எதிர்வினைகள் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. கால்வின் சுழற்சியில், CO 2 NADP H 2 இலிருந்து ஹைட்ரஜனுடன் பிணைக்கப்பட்டு குளுக்கோஸை உருவாக்குகிறது.

ஒளிச்சேர்க்கையின் செயல்பாட்டில், மோனோசாக்கரைடுகள் (குளுக்கோஸ், முதலியன) கூடுதலாக, பிற கரிம சேர்மங்களின் மோனோமர்கள் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன - அமினோ அமிலங்கள், கிளிசரால் மற்றும் கொழுப்பு அமிலங்கள். இவ்வாறு, ஒளிச்சேர்க்கைக்கு நன்றி, தாவரங்கள் தங்களுக்கும் பூமியிலுள்ள அனைத்து உயிரினங்களுக்கும் தேவையான கரிம பொருட்கள் மற்றும் ஆக்ஸிஜனை வழங்குகின்றன.

ஒப்பீட்டு பண்புகள்யூகாரியோட்டுகளின் ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் சுவாசம் அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது:

ஒளிச்சேர்க்கை போன்ற சிக்கலான செயல்முறையை சுருக்கமாகவும் தெளிவாகவும் விளக்குவது எப்படி? தாவரங்கள் மட்டுமே தங்கள் உணவை உற்பத்தி செய்யக்கூடிய உயிரினங்கள். அதை அவர்கள் எப்படி செய்ய வேண்டும்? வளர்ச்சிக்கு தேவையான அனைத்து பொருட்களையும் பெறுதல் சூழல்: கார்பன் டை ஆக்சைடு - காற்று, நீர் மற்றும் - மண்ணில் இருந்து. சூரியனின் கதிர்களில் இருந்து பெறும் ஆற்றல் அவர்களுக்கும் தேவைப்படுகிறது. இந்த ஆற்றல் சில இரசாயன எதிர்வினைகளைத் தூண்டுகிறது, இதன் போது கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீர் குளுக்கோஸாக (உணவு) மாற்றப்பட்டு ஒளிச்சேர்க்கை ஆகும். செயல்முறையின் சாராம்சம் பள்ளி வயது குழந்தைகளுக்கு கூட சுருக்கமாகவும் தெளிவாகவும் விளக்கப்படலாம்.

"ஒளியுடன் சேர்ந்து"

"ஒளிச்சேர்க்கை" என்ற வார்த்தை இரண்டு கிரேக்க வார்த்தைகளிலிருந்து வந்தது - "புகைப்படம்" மற்றும் "தொகுப்பு", இதன் கலவையானது "ஒளியுடன் சேர்ந்து" என்று பொருள்படும். சூரிய ஆற்றல் இரசாயன ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் வேதியியல் சமன்பாடு:

6CO 2 + 12H 2 O + ஒளி = C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O.

அதாவது 6 கார்பன் டை ஆக்சைடு மூலக்கூறுகள் மற்றும் பன்னிரண்டு நீர் மூலக்கூறுகள் குளுக்கோஸை உற்பத்தி செய்ய (சூரிய ஒளியுடன்) பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதன் விளைவாக ஆறு ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகள் மற்றும் ஆறு நீர் மூலக்கூறுகள் உருவாகின்றன. நீங்கள் இதை வாய்மொழி சமன்பாடாகக் குறிப்பிடினால், பின்வருவனவற்றைப் பெறுவீர்கள்:

நீர் + சூரியன் => குளுக்கோஸ் + ஆக்ஸிஜன் + நீர்.

சூரியன் மிகவும் சக்திவாய்ந்த ஆற்றல் மூலமாகும். மக்கள் எப்பொழுதும் மின்சாரம் தயாரிக்கவும், வீடுகளை தனிமைப்படுத்தவும், தண்ணீரை சூடாக்கவும் பயன்படுத்த முயற்சி செய்கிறார்கள். மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பு சூரிய சக்தியை எவ்வாறு பயன்படுத்துவது என்பதை தாவரங்கள் "கண்டுபிடித்தன" ஏனெனில் அது அவற்றின் உயிர்வாழ்வதற்கு அவசியம். ஒளிச்சேர்க்கையை சுருக்கமாகவும் தெளிவாகவும் இந்த வழியில் விளக்கலாம்: தாவரங்கள் சூரியனின் ஒளி ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி அதை இரசாயன ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன, இதன் விளைவாக சர்க்கரை (குளுக்கோஸ்), இலைகள், வேர்கள், தண்டுகளில் ஸ்டார்ச் சேமிக்கப்படுகிறது. மற்றும் தாவர விதைகள். சூரியனின் ஆற்றல் தாவரங்களுக்கும், இந்த தாவரங்களை உண்ணும் விலங்குகளுக்கும் மாற்றப்படுகிறது. ஒரு ஆலை வளர்ச்சி மற்றும் பிற வாழ்க்கை செயல்முறைகளுக்கு ஊட்டச்சத்து தேவைப்படும் போது, ​​இந்த இருப்புக்கள் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

தாவரங்கள் சூரியனிலிருந்து ஆற்றலை எவ்வாறு உறிஞ்சுகின்றன?

ஒளிச்சேர்க்கை பற்றி சுருக்கமாகவும் தெளிவாகவும் பேசுகையில், சூரிய சக்தியை தாவரங்கள் எவ்வாறு உறிஞ்சுகின்றன என்ற கேள்விக்கு தீர்வு காண்பது மதிப்பு. இலைகளின் சிறப்பு அமைப்பு காரணமாக இது நிகழ்கிறது, இதில் பச்சை செல்கள் அடங்கும் - குளோரோபிளாஸ்ட்கள், இதில் குளோரோபில் என்ற சிறப்பு பொருள் உள்ளது. இதுவே இலைகளுக்கு பச்சை நிறத்தை அளிக்கிறது மற்றும் சூரிய ஒளியில் இருந்து ஆற்றலை உறிஞ்சுவதற்கு பொறுப்பாகும்.

பெரும்பாலான இலைகள் ஏன் அகலமாகவும் தட்டையாகவும் இருக்கும்?

தாவரங்களின் இலைகளில் ஒளிச்சேர்க்கை ஏற்படுகிறது. ஆச்சரியமான உண்மை என்னவென்றால், தாவரங்கள் சூரிய ஒளியைப் பிடிக்கவும் கார்பன் டை ஆக்சைடை உறிஞ்சவும் மிகவும் நன்றாகத் தழுவின. பரந்த மேற்பரப்புக்கு நன்றி, அதிக ஒளி கைப்பற்றப்படும். இந்த காரணத்திற்காகவே, சில நேரங்களில் வீடுகளின் கூரைகளில் நிறுவப்படும் சோலார் பேனல்களும் அகலமாகவும் சமமாகவும் இருக்கும். பெரிய மேற்பரப்பு, சிறந்த உறிஞ்சுதல்.

தாவரங்களுக்கு வேறு என்ன முக்கியம்?

மக்களைப் போலவே, தாவரங்களுக்கும் ஆரோக்கியமாக இருக்கவும், வளரவும், அவற்றின் முக்கிய செயல்பாடுகளை சிறப்பாகச் செய்யவும் பயனுள்ள ஊட்டச்சத்துக்கள் தேவை. அவை தண்ணீரில் கரைந்த தாதுக்களை மண்ணிலிருந்து வேர்கள் மூலம் பெறுகின்றன. மண்ணில் கனிம ஊட்டச்சத்துக்கள் இல்லாவிட்டால், ஆலை சாதாரணமாக வளராது. விவசாயிகள் அடிக்கடி மண்ணைச் சோதித்து, பயிர்கள் வளர போதுமான ஊட்டச்சத்துக்கள் உள்ளதா என்பதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்கிறார்கள். இல்லையெனில், தாவர ஊட்டச்சத்து மற்றும் வளர்ச்சிக்கு அத்தியாவசிய தாதுக்கள் கொண்ட உரங்களைப் பயன்படுத்துங்கள்.

ஒளிச்சேர்க்கை ஏன் மிகவும் முக்கியமானது?

குழந்தைகளுக்கு ஒளிச்சேர்க்கையை சுருக்கமாகவும் தெளிவாகவும் விளக்க, இந்த செயல்முறை உலகின் மிக முக்கியமான இரசாயன எதிர்வினைகளில் ஒன்றாகும் என்று சொல்வது மதிப்பு. இவ்வளவு உரத்த கூற்றுக்கு என்ன காரணங்கள் உள்ளன? முதலில், ஒளிச்சேர்க்கை தாவரங்களுக்கு உணவளிக்கிறது, இது விலங்குகள் மற்றும் மனிதர்கள் உட்பட கிரகத்தில் உள்ள மற்ற எல்லா உயிரினங்களுக்கும் உணவளிக்கிறது. இரண்டாவதாக, ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக, சுவாசத்திற்குத் தேவையான ஆக்ஸிஜன் வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படுகிறது. அனைத்து உயிரினங்களும் ஆக்ஸிஜனை உள்ளிழுக்கின்றன மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடை வெளியேற்றுகின்றன. அதிர்ஷ்டவசமாக, தாவரங்கள் இதற்கு நேர்மாறாக செயல்படுகின்றன, எனவே அவை மனிதர்களுக்கும் விலங்குகளுக்கும் மிகவும் முக்கியம், ஏனெனில் அவை சுவாசிக்கும் திறனைக் கொடுக்கின்றன.

அற்புதமான செயல்முறை

தாவரங்கள், அது மாறிவிடும், மூச்சு எப்படி தெரியும், ஆனால், மக்கள் மற்றும் விலங்குகள் போலல்லாமல், அவர்கள் காற்றில் இருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடை உறிஞ்சி, ஆக்ஸிஜன் அல்ல. தாவரங்களும் குடிக்கின்றன. அதனால்தான் நீங்கள் அவர்களுக்கு தண்ணீர் கொடுக்க வேண்டும், இல்லையெனில் அவை இறந்துவிடும். வேர் அமைப்பின் உதவியுடன், நீர் மற்றும் ஊட்டச்சத்துக்கள் தாவர உடலின் அனைத்து பகுதிகளுக்கும் கொண்டு செல்லப்படுகின்றன, மேலும் கார்பன் டை ஆக்சைடு இலைகளில் சிறிய துளைகள் மூலம் உறிஞ்சப்படுகிறது. தொடங்குவதற்கு தூண்டுதல் இரசாயன எதிர்வினைசூரிய ஒளி ஆகும். பெறப்பட்ட அனைத்து வளர்சிதை மாற்ற பொருட்களும் ஊட்டச்சத்துக்காக தாவரங்களால் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆக்ஸிஜன் வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை எவ்வாறு நிகழ்கிறது என்பதை நீங்கள் சுருக்கமாகவும் தெளிவாகவும் விளக்கலாம்.

ஒளிச்சேர்க்கை: ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி மற்றும் இருண்ட கட்டங்கள்

பரிசீலனையில் உள்ள செயல்முறை இரண்டு முக்கிய பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது. ஒளிச்சேர்க்கையில் இரண்டு கட்டங்கள் உள்ளன (விளக்கம் மற்றும் அட்டவணை கீழே). முதலாவது ஒளி கட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. குளோரோபில், எலக்ட்ரான் டிரான்ஸ்போர்ட் புரோட்டீன்கள் மற்றும் ஏடிபி சின்தேடேஸ் என்சைம் ஆகியவற்றின் பங்கேற்புடன் தைலகாய்டு சவ்வுகளில் ஒளியின் முன்னிலையில் மட்டுமே இது நிகழ்கிறது. ஒளிச்சேர்க்கை வேறு எதை மறைக்கிறது? பகல் மற்றும் இரவு முன்னேற்றம் (கால்வின் சுழற்சிகள்). இருண்ட கட்டத்தில், தாவரங்களுக்கு உணவான அதே குளுக்கோஸின் உற்பத்தி ஏற்படுகிறது. இந்த செயல்முறை ஒளி-சுயாதீன எதிர்வினை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

முடிவுரை

மேலே உள்ள எல்லாவற்றிலிருந்தும், பின்வரும் முடிவுகளை எடுக்கலாம்:

• ஒளிச்சேர்க்கை என்பது சூரியனிலிருந்து ஆற்றலை உற்பத்தி செய்யும் ஒரு செயல்முறையாகும்.
• சூரியனில் இருந்து வரும் ஒளி ஆற்றல் குளோரோபில் மூலம் இரசாயன ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது.
• குளோரோபில் தாவரங்களுக்கு பச்சை நிறத்தை அளிக்கிறது.
• தாவர இலை செல்களின் குளோரோபிளாஸ்ட்களில் ஒளிச்சேர்க்கை ஏற்படுகிறது.
• ஒளிச்சேர்க்கைக்கு கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீர் அவசியம்.
• கார்பன் டை ஆக்சைடு சிறிய துளைகள் வழியாக ஆலைக்குள் நுழைகிறது, ஸ்டோமாட்டா மற்றும் அவற்றின் வழியாக ஆக்ஸிஜன் வெளியேறுகிறது.
• நீர் அதன் வேர்கள் மூலம் தாவரத்திற்குள் உறிஞ்சப்படுகிறது.
• ஒளிச்சேர்க்கை இல்லாமல் உலகில் உணவு இல்லை.

ஒளி ஆற்றலின் பயன்பாடு அல்லது இல்லாமல். இது தாவரங்களின் சிறப்பியல்பு. ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட மற்றும் ஒளி கட்டங்கள் என்ன என்பதை அடுத்து பார்ப்போம்.

பொதுவான செய்தி

உயர்ந்த தாவரங்களில் ஒளிச்சேர்க்கையின் உறுப்பு இலை. குளோரோபிளாஸ்ட்கள் உறுப்புகளாக செயல்படுகின்றன. ஒளிச்சேர்க்கை நிறமிகள் அவற்றின் தைலகாய்டுகளின் சவ்வுகளில் உள்ளன. அவை கரோட்டினாய்டுகள் மற்றும் குளோரோபில்கள். பிந்தையது பல வடிவங்களில் உள்ளது (a, c, b, d). முக்கியமானது ஏ-குளோரோபில். அதன் மூலக்கூறில் ஒரு போர்பிரின் "தலை" மையத்தில் அமைந்துள்ள ஒரு மெக்னீசியம் அணுவும், அதே போல் ஒரு பைட்டோல் "வால்" உள்ளது. முதல் உறுப்பு ஒரு தட்டையான கட்டமைப்பாக வழங்கப்படுகிறது. "தலை" ஹைட்ரோஃபிலிக் ஆகும், எனவே இது சவ்வின் அந்த பகுதியில் அமைந்துள்ளது, இது நீர் சூழலை நோக்கி செலுத்தப்படுகிறது. பைட்டோல் "வால்" ஹைட்ரோபோபிக் ஆகும். இதன் காரணமாக, இது குளோரோபில் மூலக்கூறை மென்படலத்தில் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது. குளோரோபில்கள் நீல-வயலட் மற்றும் சிவப்பு ஒளியை உறிஞ்சுகின்றன. அவை பச்சை நிறத்தையும் பிரதிபலிக்கின்றன, தாவரங்களுக்கு அவற்றின் சிறப்பியல்பு நிறத்தை அளிக்கின்றன. தைலாக்டாய்டு சவ்வுகளில், குளோரோபில் மூலக்கூறுகள் ஒளி அமைப்புகளாக ஒழுங்கமைக்கப்படுகின்றன. நீல-பச்சை பாசிகள் மற்றும் தாவரங்கள் 1 மற்றும் 2 அமைப்புகளால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. ஒளிச்சேர்க்கை பாக்டீரியாக்கள் முதலில் மட்டுமே உள்ளன. இரண்டாவது அமைப்பு H 2 O ஐ சிதைத்து ஆக்ஸிஜனை வெளியிடும்.

ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டம்

தாவரங்களில் நிகழும் செயல்முறைகள் சிக்கலானவை மற்றும் பல கட்டங்களாகும். குறிப்பாக, எதிர்வினைகளின் இரண்டு குழுக்கள் வேறுபடுகின்றன. அவை ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட மற்றும் ஒளி கட்டங்களாகும். பிந்தையது ஏடிபி என்சைம், எலக்ட்ரான் பரிமாற்ற புரதங்கள் மற்றும் குளோரோபில் ஆகியவற்றின் பங்கேற்புடன் நிகழ்கிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டம் தைலாக்டாய்டு சவ்வுகளில் ஏற்படுகிறது. குளோரோபில் எலக்ட்ரான்கள் உற்சாகமடைந்து மூலக்கூறை விட்டு வெளியேறுகின்றன. இதற்குப் பிறகு, அவை தைலாக்டாய்டு மென்படலத்தின் வெளிப்புற மேற்பரப்பில் முடிவடைகின்றன. இது, எதிர்மறையாக சார்ஜ் ஆகிறது. ஆக்ஸிஜனேற்றத்திற்குப் பிறகு, குளோரோபில் மூலக்கூறுகளின் குறைப்பு தொடங்குகிறது. அவை நீரிலிருந்து எலக்ட்ரான்களை எடுக்கின்றன, இது இன்ட்ராலாகாய்டு இடத்தில் உள்ளது. எனவே, ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளிக் கட்டம் சிதைவின் போது சவ்வில் நிகழ்கிறது (ஒளிப்பகுப்பு): H 2 O + Q ஒளி → H + + OH -

ஹைட்ராக்ஸைல் அயனிகள் வினைத்திறன் கொண்ட தீவிரவாதிகளாக மாறி, அவற்றின் எலக்ட்ரான்களை தானம் செய்கின்றன:

OH - → .OH + e -

OH தீவிரவாதிகள் இணைந்து இலவச ஆக்ஸிஜன் மற்றும் தண்ணீரை உருவாக்குகின்றன:

4 எண். → 2H 2 O + O 2.

இந்த வழக்கில், ஆக்ஸிஜன் சுற்றியுள்ள (வெளிப்புற) சூழலில் அகற்றப்படுகிறது, மேலும் புரோட்டான்கள் ஒரு சிறப்பு "நீர்த்தேக்கத்தில்" தைலாக்டாய்டுக்குள் குவிகின்றன. இதன் விளைவாக, ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டம் ஏற்படும் இடத்தில், தைலாக்டாய்டு சவ்வு ஒரு பக்கத்தில் H + காரணமாக நேர்மறை மின்னூட்டத்தைப் பெறுகிறது. அதே நேரத்தில், எலக்ட்ரான்கள் காரணமாக, அது எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது.

ADP இன் பாஸ்பைரிலேஷன்

ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டம் நிகழும் இடத்தில், சவ்வின் உள் மற்றும் வெளிப்புற மேற்பரப்புகளுக்கு இடையில் சாத்தியமான வேறுபாடு உள்ளது. இது 200 mV ஐ அடையும் போது, ​​புரோட்டான்கள் ATP சின்தேடேஸின் சேனல்கள் மூலம் தள்ளப்படத் தொடங்கும். இவ்வாறு, ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளிக் கட்டம், ADP ஆனது ATP க்கு பாஸ்போரிலேட்டாகும் போது சவ்வில் ஏற்படுகிறது. இந்த நிலையில், சிறப்பு கேரியர் நிகோடினமைடு அடினைன் டைனுக்ளியோடைடு பாஸ்பேட் NADP+ ஐ NADP.H2க்கு மீட்டமைக்க அணு ஹைட்ரஜன் அனுப்பப்படுகிறது:

2Н + + 2е — + NADP → NADP.Н 2

ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டம் இவ்வாறு நீரின் ஒளிச்சேர்க்கையை உள்ளடக்கியது. இது, மூன்று மிக முக்கியமான எதிர்வினைகளுடன் சேர்ந்துள்ளது:

1. ஏடிபி தொகுப்பு.
2. NADP.H உருவாக்கம் 2.
3. ஆக்ஸிஜன் உருவாக்கம்.

ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டமானது வளிமண்டலத்தில் பிந்தையதை வெளியிடுவதோடு சேர்ந்துள்ளது. NADP.H2 மற்றும் ATP ஆகியவை குளோரோபிளாஸ்டின் ஸ்ட்ரோமாவிற்குள் நகர்கின்றன. இது ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்தை நிறைவு செய்கிறது.

எதிர்வினைகளின் மற்றொரு குழு

ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்திற்கு ஒளி ஆற்றல் தேவையில்லை. இது குளோரோபிளாஸ்டின் ஸ்ட்ரோமாவில் செல்கிறது. எதிர்வினைகள் காற்றில் இருந்து வரும் கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் தொடர்ச்சியான மாற்றங்களின் சங்கிலி வடிவத்தில் வழங்கப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக, குளுக்கோஸ் மற்றும் பிற கரிம பொருட்கள் உருவாகின்றன. முதல் எதிர்வினை சரிசெய்தல் ஆகும். ரிபுலோஸ் பைபாஸ்பேட் (ஐந்து-கார்பன் சர்க்கரை) RiBP கார்பன் டை ஆக்சைடு ஏற்பியாக செயல்படுகிறது. எதிர்வினையில் வினையூக்கி ரிபுலோஸ் பைபாஸ்பேட் கார்பாக்சிலேஸ் (என்சைம்) ஆகும். RiBP இன் கார்பாக்சிலேஷனின் விளைவாக, ஆறு கார்பன் நிலையற்ற கலவை உருவாகிறது. இது கிட்டத்தட்ட உடனடியாக இரண்டு PGA மூலக்கூறுகளாக (பாஸ்போகிளிசரிக் அமிலம்) உடைகிறது. இதற்குப் பிறகு, பல இடைநிலை பொருட்கள் மூலம் குளுக்கோஸாக மாற்றப்படும் போது எதிர்வினைகளின் சுழற்சி ஏற்படுகிறது. அவை NADP.H 2 மற்றும் ATP இன் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகின்றன, அவை ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்தில் மாற்றப்பட்டன. இந்த எதிர்வினைகளின் சுழற்சி "கால்வின் சுழற்சி" என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது பின்வருமாறு குறிப்பிடப்படலாம்:

6CO 2 + 24H+ + ATP → C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O

குளுக்கோஸுடன் கூடுதலாக, கரிம (சிக்கலான) சேர்மங்களின் மற்ற மோனோமர்கள் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது உருவாகின்றன. குறிப்பாக, கொழுப்பு அமிலங்கள், கிளிசரால், அமினோ அமிலங்கள் மற்றும் நியூக்ளியோடைடுகள் ஆகியவை இதில் அடங்கும்.

C3 எதிர்வினைகள்

அவை ஒரு வகை ஒளிச்சேர்க்கை ஆகும், இது முதல் தயாரிப்பாக மூன்று கார்பன் கலவைகளை உருவாக்குகிறது. இதுவே கால்வின் சுழற்சி என்று மேலே விவரிக்கப்பட்டது. C3 ஒளிச்சேர்க்கையின் சிறப்பியல்பு அம்சங்கள்:

1. RiBP என்பது கார்பன் டை ஆக்சைடு ஏற்பி.
2. கார்பாக்சிலேஷன் எதிர்வினை RiBP கார்பாக்சிலேஸால் வினையூக்கப்படுகிறது.
3. ஆறு-கார்பன் பொருள் உருவாகிறது, இது பின்னர் 2 FHA ஆக உடைகிறது.

பாஸ்போகிளிசெரிக் அமிலம் TP (ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட்ஸ்) ஆக குறைக்கப்படுகிறது. அவற்றில் சில ரிபுலோஸ் பைபாஸ்பேட்டின் மீளுருவாக்கம் செய்ய பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மீதமுள்ளவை குளுக்கோஸாக மாற்றப்படுகின்றன.

C4 எதிர்வினைகள்

இந்த வகை ஒளிச்சேர்க்கையானது நான்கு கார்பன் சேர்மங்களின் முதல் தயாரிப்பாகத் தோற்றமளிப்பதன் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. 1965 ஆம் ஆண்டில், சில தாவரங்களில் C4 பொருட்கள் முதலில் தோன்றுவது கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. உதாரணமாக, இது தினை, சோளம், கரும்பு மற்றும் சோளத்திற்காக நிறுவப்பட்டுள்ளது. இந்த பயிர்கள் C4 தாவரங்கள் என்று அழைக்கப்பட்டன. அடுத்த ஆண்டு, 1966 ஆம் ஆண்டில், ஸ்லாக் மற்றும் ஹட்ச் (ஆஸ்திரேலிய விஞ்ஞானிகள்) அவர்கள் கிட்டத்தட்ட முற்றிலும் ஒளிச்சேர்க்கை இல்லாததைக் கண்டுபிடித்தனர். அத்தகைய C4 தாவரங்கள் கார்பன் டை ஆக்சைடை மிகவும் திறமையாக உறிஞ்சுகின்றன என்பதும் கண்டறியப்பட்டது. இதன் விளைவாக, அத்தகைய பயிர்களில் கார்பன் மாற்றத்தின் பாதை ஹட்ச்-ஸ்லாக் பாதை என்று அழைக்கப்பட்டது.

முடிவுரை

ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கியத்துவம் மிக அதிகம். அதற்கு நன்றி, கார்பன் டை ஆக்சைடு ஒவ்வொரு ஆண்டும் வளிமண்டலத்தில் இருந்து பெரிய அளவுகளில் (பில்லியன் கணக்கான டன்) உறிஞ்சப்படுகிறது. மாறாக, குறைவான ஆக்ஸிஜன் வெளியிடப்படவில்லை. கரிம சேர்மங்களின் உருவாக்கத்தின் முக்கிய ஆதாரமாக ஒளிச்சேர்க்கை செயல்படுகிறது. ஓசோன் படலத்தை உருவாக்குவதில் ஆக்ஸிஜன் ஈடுபட்டுள்ளது, இது குறுகிய அலை புற ஊதா கதிர்வீச்சின் விளைவுகளிலிருந்து உயிரினங்களைப் பாதுகாக்கிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் போது, ​​​​ஒரு இலை அதன் மீது விழும் ஒளியின் மொத்த ஆற்றலில் 1% மட்டுமே உறிஞ்சுகிறது. அதன் உற்பத்தித்திறன் 1 கிராம் வரை உள்ளது கரிம கலவை 1 சதுரத்திற்கு ஒரு மணி நேரத்திற்கு மேற்பரப்பு மீ.