ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக, தாவரங்கள் பூமியில் தோன்றின. ஒளிச்சேர்க்கையின் சாராம்சம் மற்றும் முக்கியத்துவம்

பூமியில் வாழ்வதற்கான ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை வெறுமனே இல்லை முக்கியமான, மற்றும், ஒருவர் சொல்லலாம், தீர்க்கமான. இந்த செயல்முறை இல்லாமல், பூமியில் உள்ள உயிரினங்கள் பாக்டீரியாவைத் தாண்டி உருவாகியிருக்க வாய்ப்பில்லை. இயற்கையில் எந்தவொரு செயல்முறையையும் செயல்படுத்த, ஆற்றல் தேவை. பூமியில் இது சூரியனில் இருந்து எடுக்கப்பட்டது. சூரிய ஒளி தாவரங்களால் கைப்பற்றப்பட்டு ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது இரசாயன பிணைப்புகள் கரிம சேர்மங்கள். இந்த மாற்றம் ஒளிச்சேர்க்கை ஆகும்.

பூமியில் உள்ள மற்ற உயிரினங்கள் (சில பாக்டீரியாவைத் தவிர) தங்கள் வாழ்க்கைக்கான ஆற்றலைப் பெற தாவரங்களிலிருந்து கரிமப் பொருட்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. அனைத்து உயிரினங்களும் தாவரங்களை உண்கின்றன என்று இது அர்த்தப்படுத்துவதில்லை. உதாரணமாக, மாமிச உண்ணிகள் தாவரங்களை அல்ல, தாவரவகைகளை உண்கின்றன. இருப்பினும், தாவரவகைகளில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றல் அவை தாவரங்களிலிருந்து பெறப்படுகிறது.

ஆற்றலைச் சேமித்து வைப்பதோடு, பூமியிலுள்ள அனைத்து உயிர்களுக்கும் உணவளிப்பதோடு, மற்ற காரணங்களுக்காகவும் ஒளிச்சேர்க்கை முக்கியமானது.

ஒளிச்சேர்க்கையின் போது, ​​ஆக்ஸிஜன் வெளியிடப்படுகிறது. சுவாச செயல்முறைக்கு ஆக்ஸிஜன் அவசியம். சுவாசத்தின் போது, ​​ஒளிச்சேர்க்கையின் தலைகீழ் செயல்முறை ஏற்படுகிறது. கரிம பொருட்கள் ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டு, அழிக்கப்பட்டு, ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது, இது பல்வேறு வாழ்க்கை செயல்முறைகளுக்கு (நடை, சிந்தனை, வளர்ச்சி போன்றவை) பயன்படுத்தப்படலாம். பூமியில் இதுவரை தாவரங்கள் இல்லாதபோது, ​​காற்றில் கிட்டத்தட்ட ஆக்ஸிஜன் இல்லை. அக்காலத்தில் வாழ்ந்த ஆதிகால உயிரினங்கள் கரிமப் பொருட்களை ஆக்சிஜனின் உதவியால் அல்லாமல் வேறு வழிகளில் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்தன. அது பலனளிக்கவில்லை. ஆக்ஸிஜன் சுவாசத்திற்கு நன்றி, வாழும் உலகம் பரவலாகவும் சிக்கலானதாகவும் வளர முடிந்தது. மற்றும் வளிமண்டலத்தில் ஆக்ஸிஜன் தாவரங்கள் மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறைக்கு நன்றி தோன்றியது.

அடுக்கு மண்டலத்தில் (இது ட்ரோபோஸ்பியருக்கு மேலே உள்ளது - வளிமண்டலத்தின் மிகக் குறைந்த அடுக்கு), சூரிய கதிர்வீச்சின் செல்வாக்கின் கீழ் ஆக்ஸிஜன் ஓசோனாக மாற்றப்படுகிறது. ஓசோன் பூமியில் உள்ள உயிர்களை சூரியனிலிருந்து வரும் ஆபத்தான புற ஊதா கதிர்வீச்சிலிருந்து பாதுகாக்கிறது. ஓசோன் படலம் இல்லாமல், கடலில் இருந்து நிலத்திற்கு உயிர்கள் உருவாகியிருக்க முடியாது.

ஒளிச்சேர்க்கையின் போது, ​​கார்பன் டை ஆக்சைடு வளிமண்டலத்தில் இருந்து உறிஞ்சப்படுகிறது. சுவாசத்தின் போது கார்பன் டை ஆக்சைடு வெளியிடப்படுகிறது. அது உறிஞ்சப்படாவிட்டால், அது வளிமண்டலத்தில் குவிந்து, மற்ற வாயுக்களுடன் சேர்ந்து, பசுமை இல்ல விளைவு என்று அழைக்கப்படுவதை அதிகரிக்கச் செய்யும். கிரீன்ஹவுஸ் விளைவுவளிமண்டலத்தின் கீழ் அடுக்குகளில் வெப்பநிலை அதிகரிப்பதைக் கொண்டுள்ளது. அதே நேரத்தில், காலநிலை மாறத் தொடங்கலாம், பனிப்பாறைகள் உருகத் தொடங்கும், கடல் மட்டம் உயரும், இதன் விளைவாக கடலோர நிலங்கள் வெள்ளத்தில் மூழ்கி பிற எதிர்மறையான விளைவுகள் எழும்.

அனைத்து கரிம பொருட்கள் உள்ளன இரசாயன உறுப்புகார்பன். தாவரங்கள் தான் அதை கரிம பொருட்களுடன் (குளுக்கோஸ்) பிணைக்கிறது, கனிம பொருட்களிலிருந்து (கார்பன் டை ஆக்சைடு) பெறுகிறது. அவர்கள் ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை மூலம் இதைச் செய்கிறார்கள். பின்னர், உணவுச் சங்கிலிகள் வழியாக "பயணம்", கார்பன் ஒரு கரிம சேர்மத்திலிருந்து மற்றொன்றுக்கு நகர்கிறது. இறுதியில், உயிரினங்களின் இறப்பு மற்றும் அவற்றின் சிதைவுடன், கார்பன் மீண்டும் கனிமப் பொருட்களாக மாறுகிறது.

ஒளிச்சேர்க்கை மனிதகுலத்திற்கும் முக்கியமானது. நிலக்கரி, கரி, எண்ணெய், இயற்கை எரிவாயு ஆகியவை நூற்றுக்கணக்கான மில்லியன் ஆண்டுகளாக குவிந்துள்ள தாவரங்கள் மற்றும் பிற உயிரினங்களின் எச்சங்கள். அவை கூடுதல் ஆற்றலின் ஆதாரமாக நமக்கு சேவை செய்கின்றன, இது நாகரிகத்தை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது.

இயற்கையில் ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கியத்துவம். பூமியில் மற்றும் மனிதர்களுக்கு உயிர் வாழ்வதற்கு முக்கியமான ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவுகளை நாம் கவனிக்கலாம்: சூரிய ஆற்றலின் "பாதுகாப்பு"; இலவச ஆக்ஸிஜன் உருவாக்கம்; பல்வேறு கரிம சேர்மங்களின் உருவாக்கம்; வளிமண்டலத்தில் இருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடை பிரித்தெடுத்தல்.

ஒரு சூரிய ஒளி - "எங்கள் கிரகத்தின் ஒரு விரைவான விருந்தினர்" (வி.எல். கோமரோவ்) - விழும் தருணத்தில் மட்டுமே சில வேலைகளை உருவாக்குகிறது, பின்னர் ஒரு தடயமும் இல்லாமல் சிதறுகிறது மற்றும் உயிரினங்களுக்கு பயனற்றது. இருப்பினும், ஒரு பச்சை தாவரத்தின் மீது விழும் சூரிய ஒளியின் ஆற்றலின் ஒரு பகுதி குளோரோபில் மூலம் உறிஞ்சப்பட்டு ஒளிச்சேர்க்கை செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், ஒளி ஆற்றல் சாத்தியமான இரசாயன ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது கரிமப் பொருள்- ஒளிச்சேர்க்கை தயாரிப்புகள். இந்த ஆற்றல் வடிவம் நிலையானது மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் அசைவற்றது. இது கரிம சேர்மங்களின் சிதைவு வரை, அதாவது காலவரையின்றி நீடிக்கும். ஒரு கிராம் குளுக்கோஸின் முழுமையான ஆக்சிஜனேற்றத்துடன், அதன் உருவாக்கத்தின் போது உறிஞ்சப்படும் அதே அளவு ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது - 690 கிலோகலோரி. எனவே, பச்சை தாவரங்கள், ஒளிச்சேர்க்கை செயல்பாட்டில் சூரிய சக்தியைப் பயன்படுத்தி, அதை "எதிர்கால பயன்பாட்டிற்காக" சேமித்து வைக்கின்றன. இந்த நிகழ்வின் சாராம்சம் K.A இன் உருவ வெளிப்பாடு மூலம் நன்கு வெளிப்படுகிறது. திமிரியாசேவ், தாவரங்களை "பதிவு செய்யப்பட்ட உணவு" என்று அழைத்தார். சூரிய ஒளிக்கற்றை».

கரிம பொருட்கள் சில நிபந்தனைகளின் கீழ் மிக நீண்ட காலத்திற்கு பாதுகாக்கப்படுகின்றன, சில நேரங்களில் பல மில்லியன் ஆண்டுகள். அவற்றின் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் போது, ​​அந்த தொலைதூர காலங்களில் பூமியில் விழுந்த சூரியனின் கதிர்களின் ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது மற்றும் பயன்படுத்தப்படலாம். எண்ணெய், நிலக்கரி, கரி, மரம் ஆகியவற்றின் எரிப்பு போது வெளியிடப்படும் வெப்ப ஆற்றல் - இவை அனைத்தும் சூரியனின் ஆற்றல், பச்சை தாவரங்களால் உறிஞ்சப்பட்டு மாற்றப்படுகின்றன.

விலங்கு உடலில் உள்ள ஆற்றலின் ஆதாரம் உணவு, இது சூரியனில் இருந்து "பதிவு செய்யப்பட்ட" ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. பூமியில் உள்ள உயிர்கள் சூரியனில் இருந்து மட்டுமே வருகிறது. மேலும் தாவரங்கள் "சூரியனின் ஆற்றல் பாயும் சேனல்கள் கரிம உலகம்பூமி" (கே. ஏ, திமிரியாசேவ்).

ஒளிச்சேர்க்கை ஆய்வில், அதாவது அதன் ஆற்றல் பக்கம், சிறந்த ரஷ்ய விஞ்ஞானி கே.ஏ. திமிரியாசேவ் (1843-1920). ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதி கரிம உலகில் பொருந்தும் என்பதை முதலில் காட்டியவர். அந்த நாட்களில், இந்த அறிக்கை மகத்தான தத்துவ மற்றும் நடைமுறை முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. பச்சை தாவரங்களின் அண்ட பங்கு பற்றிய கேள்விக்கு உலக இலக்கியத்தில் சிறந்த பிரபலமான விளக்கக்காட்சியை திமிரியாசேவ் வைத்திருக்கிறார்.

ஒளிச்சேர்க்கையின் தயாரிப்புகளில் ஒன்று இலவச ஆக்ஸிஜன் ஆகும், இது இயற்கையில் கிட்டத்தட்ட அனைத்து உயிரினங்களின் சுவாசத்திற்கும் அவசியமானது, ஆக்ஸிஜன் இல்லாத (காற்று இல்லாத) சுவாசம் உள்ளது, ஆனால் இது மிகவும் குறைவான உற்பத்தித்திறன் கொண்டது: சம அளவு சுவாசத்தை பயன்படுத்தும் போது. பொருள், இலவச ஆற்றல் பல மடங்கு குறைவாக பெறப்படுகிறது, ஏனெனில் கரிமப் பொருட்கள் முழுமையாக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யாது. எனவே, ஆக்ஸிஜன் (ஏரோபிக்) சுவாசம் உயர்ந்த வாழ்க்கைத் தரத்தை வழங்குகிறது என்பது தெளிவாகிறது. வேகமான வளர்ச்சி, தீவிர இனப்பெருக்கம், இனங்களின் பரவலான விநியோகம், அதாவது உயிரியல் முன்னேற்றத்தை வகைப்படுத்தும் அனைத்து நிகழ்வுகளும்.

வளிமண்டலத்தில் உள்ள அனைத்து ஆக்ஸிஜனும் உயிரியல் தோற்றம் கொண்டது என்று கருதப்படுகிறது. IN ஆரம்ப காலங்கள்பூமியின் இருப்பு, கிரகத்தின் வளிமண்டலம் மீட்டெடுக்கப்பட்ட தன்மையைக் கொண்டிருந்தது. இது ஹைட்ரஜன், ஹைட்ரஜன் சல்பைட், அம்மோனியா மற்றும் மீத்தேன் ஆகியவற்றைக் கொண்டிருந்தது. தாவரங்களின் வருகையுடன், அதன் விளைவாக, ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் சுவாசம், கரிம உலகம் ஒரு புதிய, உயர்ந்த நிலைக்கு உயர்ந்தது மற்றும் அதன் பரிணாமம் மிக வேகமாக சென்றது. எனவே, பச்சை தாவரங்கள் தற்காலிக முக்கியத்துவத்தை விட அதிகமானவை: ஆக்ஸிஜனை வெளியிடுவதன் மூலம், அவை வாழ்க்கையை ஆதரிக்கின்றன. அவை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு கரிம உலகின் பரிணாம வளர்ச்சியின் தன்மையை தீர்மானித்தன.

ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒரு முக்கிய விளைவு கரிம சேர்மங்களின் உருவாக்கம் ஆகும். தாவரங்கள் கார்போஹைட்ரேட்டுகள், புரதங்கள் மற்றும் கொழுப்புகளை பல்வேறு வகைகளில் ஒருங்கிணைக்கின்றன. இந்த பொருட்கள் மனிதர்களுக்கும் விலங்குகளுக்கும் உணவாகவும் தொழில்துறைக்கான மூலப்பொருட்களாகவும் செயல்படுகின்றன. தாவரங்கள் ரப்பர், குட்டா-பெர்ச்சா, அத்தியாவசிய எண்ணெய்கள், பிசின்கள், டானின்கள், ஆல்கலாய்டுகள், முதலியன. பதப்படுத்தும் ஆலை மூலப்பொருட்களின் தயாரிப்புகள் துணிகள், காகிதம், சாயங்கள், மருந்து மற்றும் வெடிபொருட்கள், செயற்கை இழை, கட்டுமானப் பொருட்கள் மற்றும் பல.

ஒளிச்சேர்க்கையின் அளவு மிகப்பெரியது. ஒவ்வொரு ஆண்டும், தாவரங்கள் 15.6-10 10 டன் கார்பன் டை ஆக்சைடையும் (உலகின் இருப்பில் 1/16) 220 பில்லியன் டன் தண்ணீரையும் உறிஞ்சுகின்றன. பூமியில் உள்ள கரிமப் பொருட்களின் அளவு 10 14 டன்கள், மற்றும் தாவரங்களின் நிறை விலங்குகளின் நிறை 2200:1 என தொடர்புடையது. இந்த அர்த்தத்தில் (கரிமப் பொருட்களை உருவாக்குபவர்களாக), கடலில் வசிக்கும் நீர்வாழ் தாவரங்கள் மற்றும் பாசிகளும் முக்கியமானவை, இவற்றின் கரிம உற்பத்தி நில தாவரங்களை விட பல மடங்கு அதிகம்.

ஒளிச்சேர்க்கையின் வரலாறு.ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகளாக, ஒரு ஆலை அதன் வேர்கள் மூலம் பிரத்தியேகமாக உணவளிக்கிறது, மண்ணிலிருந்து தேவையான அனைத்து பொருட்களையும் உறிஞ்சுவதற்கு அவற்றைப் பயன்படுத்துகிறது என்று மக்கள் நம்பினர். இந்த கண்ணோட்டத்தை சரிபார்க்க நான் உறுதியளித்தேன் ஆரம்ப XIXவி. டச்சு இயற்கை ஆர்வலர் ஜான் வான் ஹெல்மாண்ட். ஒரு பானையில் மண்ணை அளந்து, அங்கே வில்லோ தளிரை நட்டார். ஐந்து வருடங்கள் மரத்திற்கு தண்ணீர் பாய்ச்சி, பின்னர் மண்ணை உலர்த்தி அதையும் செடியையும் எடைபோட்டார். வில்லோ எழுபத்தைந்து கிலோகிராம் எடையுள்ளதாக இருந்தது, பூமியின் எடை சில நூறு கிராம் மட்டுமே மாறியது. விஞ்ஞானியின் முடிவு தாவரங்கள் பெறுகின்றன ஊட்டச்சத்துக்கள், முதலில், மண்ணிலிருந்து அல்ல, தண்ணீரிலிருந்து.

இரண்டு நூற்றாண்டுகளாக, தாவரங்களின் நீர் ஊட்டச்சத்து கோட்பாடு அறிவியலில் நிறுவப்பட்டது. இந்த கோட்பாட்டின் படி, இலைகள் தாவரத்தின் அதிகப்படியான ஈரப்பதத்தை ஆவியாக்க உதவியது.

பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் மட்டுமே தாவரங்களின் வான்வழி ஊட்டச்சத்து பற்றிய மிகவும் எதிர்பாராத ஆனால் சரியான அனுமானத்திற்கு விஞ்ஞானிகள் வந்தனர். 1771 ஆம் ஆண்டில் ஆங்கில வேதியியலாளர் ஜோசப் ப்ரீஸ்ட்லி கண்டுபிடித்த கண்டுபிடிப்பு இந்த செயல்முறையைப் புரிந்துகொள்வதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. அவர் ஒரு பரிசோதனையை நடத்தினார், அதன் விளைவாக அவர் முடித்தார்: தாவரங்கள் காற்றைச் சுத்திகரித்து சுவாசிக்க ஏற்றதாக ஆக்குகின்றன. ஆலை காற்றை சுத்தப்படுத்த, ஒளி தேவை என்று பின்னர் மாறியது.

பத்து ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, இந்த ஆலை கார்பன் டை ஆக்சைடை ஆக்ஸிஜனாக மாற்றுவதை விட அதிகம் என்பதை விஞ்ஞானிகள் உணர்ந்தனர். தாவரங்கள் வாழ கார்பன் டை ஆக்சைடு அவசியம் (தண்ணீர் மற்றும் தாது உப்புகளுடன்).

தாவரங்களின் காற்று ஊட்டச்சத்து ஒளிச்சேர்க்கை என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் போது ஆக்ஸிஜன் ஒரு அசாதாரண தயாரிப்பாக வெளியிடப்படுகிறது.

பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பூமியில் இலவச ஆக்ஸிஜன் இல்லை. நமது கிரகத்தில் உள்ள அனைத்து உயிரினங்களும் சுவாசிக்கும் அனைத்து ஆக்ஸிஜனும் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது தாவரங்களால் வெளியிடப்படுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கை நமது கிரகத்தின் முழு தோற்றத்தையும் மாற்ற முடிந்தது.

70 களில் இருந்து. கடந்த நூற்றாண்டில், ரஷ்யாவில் ஒளிச்சேர்க்கை துறையில் பெரும் முன்னேற்றங்கள் எட்டப்பட்டன. ரஷ்ய விஞ்ஞானிகளான பூரிவிச், இவனோவ்ஸ்கி, ரிக்டர், இவானோவ், கோஸ்டிசேவ் ஆகியோரின் படைப்புகள் இந்த செயல்முறையின் பல அம்சங்களை ஆய்வு செய்தன.

ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கியத்துவம் ஒப்பீட்டளவில் சமீபத்தில் வரை உணரப்படவில்லை. அரிஸ்டாட்டில் மற்றும் பிற கிரேக்க விஞ்ஞானிகள், விலங்குகளின் வாழ்க்கை செயல்முறைகள் உணவை உட்கொள்வதைப் பொறுத்தது என்பதைக் கவனித்தனர், தாவரங்கள் தங்கள் "உணவை" மண்ணிலிருந்து பெற்றதாக நம்பினர்.

முன்னூறு ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, உயிரியலில் கவனமாக வடிவமைக்கப்பட்ட முதல் சோதனைகளில் ஒன்றில், டச்சு மருத்துவர் ஜான் வான் ஹெல்மாண்ட் ஒரு தாவரத்திற்கு உணவளிக்கும் ஒரே உணவு மண் அல்ல என்பதற்கான சான்றுகளை வழங்கினார். வான் ஹெல்மாண்ட் ஒரு களிமண் தொட்டியில் ஒரு சிறிய வில்லோ மரத்தை வளர்த்தார், அதில் தண்ணீரை மட்டுமே சேர்த்தார்.

ஐந்து ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, ஊசிகளின் நிறை 74.4 கிலோ அதிகரித்தது, அதே நேரத்தில் மண்ணின் நிறை 57 கிராம் மட்டுமே குறைந்துள்ளது.

18 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில், ஆங்கில விஞ்ஞானி ஜோசப் ப்ரீஸ்ட்லி, "மெழுகுவர்த்திகளை எரிப்பதால் கெட்டுப்போன காற்றை சரிசெய்யும் முறையை தற்செயலாக கண்டுபிடித்தார்" என்று அறிவித்தார். ஆகஸ்ட் 17, 1771 ப்ரீஸ்ட்லி “... ஒரு மூடிய பாத்திரத்தில் ஒரு உயிருள்ள புதினாவை வைத்தார், அதில் அது எரிந்தது. மெழுகு மெழுகுவர்த்தி", அதே மாதத்தின் 21 ஆம் தேதி அவர் "... அதே பாத்திரத்தில் மற்றொரு மெழுகுவர்த்தி மீண்டும் எரியக்கூடும்" என்பதைக் கண்டுபிடித்தார். "இயற்கை இந்த நோக்கங்களுக்காக பயன்படுத்தும் திருத்தும் கொள்கை," ப்ரீஸ்ட்லி நம்பினார், "தாவரம்." அவர் தனது அவதானிப்புகளை விரிவுபடுத்தி, ஆலையால் "சரிசெய்யப்பட்ட" காற்று "எலிக்கு முற்றிலும் பொருந்தாது" என்று விரைவில் காட்டினார்.

ப்ரீஸ்ட்லியின் சோதனைகள், எண்ணற்ற நெருப்புகள் எரிந்தாலும், பல உயிரினங்கள் சுவாசித்தாலும், பூமியில் உள்ள காற்று ஏன் "சுத்தமாக" இருக்கிறது மற்றும் உயிர்களை ஆதரிக்கக்கூடியது என்பதை விளக்குவதற்கு முதன்முறையாக உதவியது. அவர் கூறினார்: "இந்த கண்டுபிடிப்புகளுக்கு நன்றி, தாவரங்கள் வீணாக வளரவில்லை, ஆனால் நமது வளிமண்டலத்தை சுத்தப்படுத்தி மேம்படுத்துகின்றன என்பதில் நாங்கள் உறுதியாக உள்ளோம்."

பின்னர், டச்சு மருத்துவர் ஜான் இங்கன்ஹவுஸ் (1730-1799) ப்ரீஸ்ட்லியின் வேலையை உறுதிப்படுத்தினார் மற்றும் சூரிய ஒளியில் மட்டுமே காற்று "சரிசெய்யப்படுகிறது" மற்றும் தாவரத்தின் பச்சை பகுதிகளால் மட்டுமே என்பதைக் காட்டினார். 1796 ஆம் ஆண்டில், கார்பன் டை ஆக்சைடு C மற்றும் O 2 ஆக ஒளிச்சேர்க்கையின் போது சிதைந்து, O 2 வாயுவாக வெளியிடப்படுகிறது என்று Ingenhouse பரிந்துரைத்தார். சர்க்கரைகள் மற்றும் மாவுச்சத்தில் உள்ள கார்பன், ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்சிஜன் அணுக்களின் விகிதம், ஒரு நீர் மூலக்கூறுக்கு ஒரு கார்பன் அணு உள்ளது, இதைத்தான் "கார்போஹைட்ரேட்" என்ற வார்த்தை குறிப்பிடுகிறது என்பது பின்னர் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. கார்போஹைட்ரேட்டுகள் C மற்றும் H 2 O இலிருந்து உருவாகின்றன, மேலும் O 2 கார்பன் டை ஆக்சைடில் இருந்து வெளியிடப்படுகிறது என்பது பொதுவாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது. இந்த மிகவும் நியாயமான கருதுகோள் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது, ஆனால், பின்னர் அது மாறியது, அது முற்றிலும் தவறானது.

பொதுவாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட இந்தக் கோட்பாட்டை மறுத்த ஆராய்ச்சியாளர் ஸ்டாம்ஃபோர்ட் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த கொர்னேலியஸ் வான் நீல், பட்டதாரி மாணவராக, பல்வேறு ஒளிச்சேர்க்கை பாக்டீரியாக்களின் வளர்சிதை மாற்றத்தை ஆய்வு செய்தார். அத்தகைய பாக்டீரியாக்களின் ஒரு குழு, அதாவது ஊதா சல்பர் பாக்டீரியா, C ஐ கார்போஹைட்ரேட்டாக குறைக்கிறது ஆனால் O2 ஐ வெளியிடாது. ஊதா சல்பர் பாக்டீரியா ஒளிச்சேர்க்கைக்கு ஹைட்ரஜன் சல்பைடு தேவைப்படுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக, பாக்டீரியா செல்களுக்குள் கந்தகத் துகள்கள் குவிகின்றன. இந்த பாக்டீரியாக்களுக்கு ஒளிச்சேர்க்கைக்கான சமன்பாட்டை இவ்வாறு எழுதலாம் என்று வான் நீல் கண்டுபிடித்தார்:

CO 2 + 2H 2 S (CH 2 O) + H 2 O + 2S.

வான் நீல் ஒரு தைரியமான அறிவிப்பை வெளியிட்டு, ஒளிச்சேர்க்கைக்கான பின்வரும் சுருக்கச் சமன்பாட்டை முன்வைக்கும் வரை இந்த உண்மை ஆராய்ச்சியாளர்களின் கவனத்தை ஈர்க்கவில்லை:

CO 2 + 2H 2 A (CH 2 O) + H 2 O + 2A.

இந்த சமன்பாட்டில், H 2 A என்பது நீர் அல்லது ஹைட்ரஜன் சல்பைடு அல்லது இலவச H 2 போன்ற மற்றொரு ஆக்ஸிஜனேற்றக்கூடிய பொருளைக் குறிக்கிறது. பச்சை தாவரங்கள் மற்றும் பாசிகளில், H 2 A = H 2 O. அதாவது, ஒளிச்சேர்க்கையின் போது கார்பன் டை ஆக்சைடு அல்ல, H 2 O சிதைவடைகிறது என்று வான் நீல் பரிந்துரைத்தார். இந்த புத்திசாலித்தனமான யோசனை, முப்பதுகளில் முன்வைக்கப்பட்டது, பின்னர் ஆராய்ச்சியாளர்கள், கனமான ஐசோடோப்பு O 2 (18 O 2) ஐப் பயன்படுத்தி, நீரிலிருந்து வாயு நிலைக்கு ஆக்ஸிஜனின் பாதையைக் கண்டறிந்தபோது சோதனை ரீதியாக நிரூபிக்கப்பட்டது:

CO 2 + 2H 2 18 O 2 (CH 2 O) + H 2 O + 18 O 2.

எனவே, நீர் எலக்ட்ரான் நன்கொடையாக செயல்படும் பாசி அல்லது பச்சை தாவரங்களுக்கு, ஒட்டுமொத்த ஒளிச்சேர்க்கை சமன்பாடு பின்வருமாறு எழுதப்பட்டுள்ளது:

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

ஒரு இலையில் நிகழும் செயல்முறைகள்.இலை மூன்று முக்கியமான செயல்முறைகளை மேற்கொள்கிறது - ஒளிச்சேர்க்கை, நீர் ஆவியாதல் மற்றும் வாயு பரிமாற்றம். ஒளிச்சேர்க்கை செயல்பாட்டின் போது, ​​கரிம பொருட்கள் சூரிய ஒளியின் செல்வாக்கின் கீழ் நீர் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு இலைகளில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. பகலில், ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் சுவாசத்தின் விளைவாக, ஆலை ஆக்ஸிஜன் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடை வெளியிடுகிறது, இரவில் - சுவாசத்தின் போது உற்பத்தி செய்யப்படும் கார்பன் டை ஆக்சைடு மட்டுமே.

பெரும்பாலான தாவரங்கள் குறைந்த வெளிச்சத்தில் குளோரோபிளை ஒருங்கிணைக்க முடியும். நேரடி சூரிய ஒளியில், குளோரோபில் வேகமாக ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது.

ஒளிச்சேர்க்கைக்கு தேவையான ஒளி ஆற்றல், குறிப்பிட்ட வரம்புகளுக்குள், அதிகமாக உறிஞ்சப்படுவதால், இலை கருமையாகிறது. எனவே, பரிணாம வளர்ச்சியில், தாவரங்கள் இலை கத்தியை ஒளியை நோக்கித் திருப்பும் திறனை உருவாக்கியுள்ளன, இதனால் அதிக சூரிய ஒளி அதன் மீது விழுகிறது. செடியின் இலைகள் ஒன்றுக்கொன்று கூட்டமாக வராதவாறு அமைக்கப்பட்டிருக்கும்.

ஒளிச்சேர்க்கைக்கான ஆற்றல் மூலமானது நிறமாலையின் சிவப்புக் கதிர்கள்தான் என்பதை திமிரியாசேவ் நிரூபித்தார். இது குளோரோபிலின் உறிஞ்சுதல் நிறமாலையால் குறிக்கப்படுகிறது, அங்கு சிவப்பு பகுதியில் மிகவும் தீவிரமான உறிஞ்சுதல் பட்டை காணப்படுகிறது, மேலும் குறைந்த தீவிரமானது நீல-வயலட் பகுதியில் காணப்படுகிறது.

குளோரோபிளாஸ்ட்களில் குளோரோபில் உடன் கரோட்டின் மற்றும் சாந்தோபில் ஆகிய நிறமிகள் உள்ளன. இந்த இரண்டு நிறமிகளும் நீல மற்றும் ஓரளவு பச்சை நிறக் கதிர்களை உறிஞ்சி சிவப்பு மற்றும் மஞ்சள் கதிர்களை கடத்துகின்றன. நீலக் கதிர்களின் அழிவு விளைவுகளிலிருந்து குளோரோபிளைப் பாதுகாக்கும் திரைகளின் பங்குக்கு கரோட்டின் மற்றும் சாந்தோபில் என்று சில விஞ்ஞானிகள் கூறுகின்றனர்.

ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை பல தொடர்ச்சியான எதிர்வினைகளைக் கொண்டுள்ளது, அவற்றில் சில ஒளி ஆற்றலை உறிஞ்சுவதன் மூலம் நிகழ்கின்றன, மேலும் சில இருட்டில். ஒளிச்சேர்க்கையின் நிலையான இறுதி தயாரிப்புகள் கார்போஹைட்ரேட்டுகள் (சர்க்கரை மற்றும் பின்னர் ஸ்டார்ச்), கரிம அமிலங்கள், அமினோ அமிலங்கள், புரதங்கள்.

ஒளிச்சேர்க்கை வெவ்வேறு நிலைகளில் வெவ்வேறு விகிதங்களில் நிகழ்கிறது.

ஒளிச்சேர்க்கையின் தீவிரம் தாவர வளர்ச்சியின் கட்டத்தைப் பொறுத்தது. ஒளிச்சேர்க்கையின் அதிகபட்ச தீவிரம் பூக்கும் கட்டத்தில் காணப்படுகிறது.

காற்றில் உள்ள சாதாரண கார்பன் டை ஆக்சைடு அளவு 0.03% ஆகும். காற்றில் கார்பன் டை ஆக்சைடு உள்ளடக்கத்தை குறைப்பது ஒளிச்சேர்க்கையின் தீவிரத்தை குறைக்கிறது. கார்பன் டை ஆக்சைடு உள்ளடக்கத்தை 0.5% ஆக அதிகரிப்பது ஒளிச்சேர்க்கையின் விகிதத்தை கிட்டத்தட்ட விகிதாசாரமாக அதிகரிக்கிறது. இருப்பினும், கார்பன் டை ஆக்சைடு உள்ளடக்கத்தில் மேலும் அதிகரிப்புடன், ஒளிச்சேர்க்கையின் தீவிரம் அதிகரிக்காது, மேலும் 1% இல், ஆலை பாதிக்கப்படுகிறது.

தாவரங்கள் மிக அதிக அளவு தண்ணீரை ஆவியாக்குகின்றன அல்லது மாற்றுகின்றன. நீரின் ஆவியாதல் மேல்நோக்கி மின்னோட்டத்திற்கான காரணங்களில் ஒன்றாகும். தாவரத்தின் நீரின் ஆவியாதல் காரணமாக, தாதுக்கள் அதில் குவிந்து, சூரிய வெப்பத்தின் போது ஆலைக்கு நன்மை பயக்கும் வெப்பநிலை குறைகிறது. சில நேரங்களில் இடமாற்றம் தாவர வெப்பநிலையை 6 o C குறைக்கிறது.

ஆலை ஸ்டோமாட்டாவின் வேலை மூலம் நீர் ஆவியாதல் செயல்முறையை ஒழுங்குபடுத்துகிறது. மேல்தோல், அல்லது மெழுகு பூச்சு படிதல், அதன் முடிகள் உருவாக்கம் மற்றும் பிற தழுவல்கள் கட்டுப்பாடற்ற மாற்றத்தை குறைப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன.

ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை மற்றும் உயிருள்ள இலை உயிரணுக்களின் நிலையான சுவாசத்திற்கு இலையின் உட்புற திசுக்களுக்கும் வளிமண்டலத்திற்கும் இடையில் வாயு பரிமாற்றம் தேவைப்படுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் போது, ​​ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட கார்பன் டை ஆக்சைடு வளிமண்டலத்தில் இருந்து உறிஞ்சப்பட்டு, ஆக்ஸிஜனாக வளிமண்டலத்திற்குத் திரும்புகிறது.

ஐசோடோப்பு பகுப்பாய்வு முறையின் பயன்பாடு, வளிமண்டலத்திற்குத் திரும்பிய ஆக்ஸிஜன் (16 O) தண்ணீருக்கு சொந்தமானது, மேலும் காற்றின் கார்பன் டை ஆக்சைடு அல்ல, இதில் உயிரணுக்களின் சுவாசத்தின் போது அதன் மற்ற ஐசோடோப்பு 15 O ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது (கரியமில வாயு மற்றும் தண்ணீருக்கு இலவச ஆக்ஸிஜன் மூலம் செல் உள்ளே உள்ள கரிமப் பொருட்களின் ஆக்சிஜனேற்றம்) வளிமண்டலத்தில் இருந்து ஆக்ஸிஜனை வழங்குவதற்கும் கார்பன் டை ஆக்சைடு திரும்புவதற்கும் தேவைப்படுகிறது. இந்த வாயு பரிமாற்றம் முக்கியமாக ஸ்டோமாட்டல் கருவி மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

ஒளிச்சேர்க்கை பற்றிய நவீன கருத்துக்கள்.ஒளிச்சேர்க்கை இரண்டு நிலைகளில் செல்கிறது என்பது தற்போது அறியப்படுகிறது, ஆனால் அவற்றில் ஒன்று மட்டுமே வெளிச்சத்தில் உள்ளது. இரண்டு-நிலை செயல்முறைக்கான சான்றுகள் முதன்முதலில் 1905 இல் ஆங்கில தாவர உடலியல் நிபுணர் எஃப்.எஃப். பிளாக்லின், ஒளிச்சேர்க்கையின் அளவு மீது ஒளி மற்றும் வெப்பநிலையின் தாக்கத்தை ஆய்வு செய்தவர்.

சோதனைகளின் அடிப்படையில், பிளாக்லின் பின்வரும் முடிவுகளை எடுத்தார்.

1. வெப்பநிலை சார்ந்து இல்லாத ஒளி சார்ந்த எதிர்வினைகளின் குழு ஒன்று உள்ளது. குறைந்த-ஒளி வரம்பில் இந்த எதிர்வினைகளின் அளவு அதிகரிக்கும் வெளிச்சத்துடன் அதிகரிக்கலாம், ஆனால் அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் அல்ல.

2. இரண்டாவது குழு எதிர்வினைகள் வெப்பநிலையை சார்ந்துள்ளது, ஆனால் ஒளியில் அல்ல. ஒளிச்சேர்க்கைக்கு இரு குழுக்களும் எதிர்வினைகள் அவசியம் என்று மாறியது. ஒரே ஒரு குழு வினைகளின் அளவை அதிகரிப்பது முழு செயல்முறையின் அளவை அதிகரிக்கிறது, ஆனால் இரண்டாவது குழு எதிர்வினைகள் முதல் நிலையைத் தொடங்கும் வரை மட்டுமே. இதற்குப் பிறகு, இரண்டாவது குழுவின் எதிர்வினைகளை விரைவுபடுத்துவது அவசியம், இதனால் முதலில் வரம்புகள் இல்லாமல் தொடரலாம்.

எனவே, இரண்டு நிலைகளும் ஒளி சார்ந்தது என்று காட்டப்பட்டது: "ஒளி மற்றும் இருண்ட". இருண்ட எதிர்வினைகள் பொதுவாக ஒளியில் நிகழ்கின்றன மற்றும் ஒளி நிலையிலிருந்து தயாரிப்புகள் தேவை என்பதை நினைவில் கொள்வது அவசியம். "இருண்ட எதிர்வினைகள்" என்ற வெளிப்பாடு வெறுமனே ஒளி போன்றவற்றில் ஈடுபடவில்லை என்பதைக் குறிக்கிறது.

இருண்ட எதிர்வினைகளின் அளவு அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது, ஆனால் 30 o வரை மட்டுமே, பின்னர் விழத் தொடங்குகிறது. இந்த உண்மையின் அடிப்படையில், இருண்ட எதிர்வினைகள் என்சைம்களால் வினையூக்கப்படுகின்றன என்று கருதப்பட்டது, ஏனெனில் நொதி எதிர்வினைகளின் பரிமாற்றம் வெப்பநிலையைச் சார்ந்தது. இந்த முடிவு தவறானது என்று பின்னர் தெரியவந்தது.

ஒளிச்சேர்க்கையின் முதல் கட்டத்தில் (ஒளி எதிர்வினைகள்), ஏடிபி (அடினோசின் ட்ரைபாஸ்பேட் மூலக்கூறு) மற்றும் உயர் ஆற்றல் எலக்ட்ரான் கேரியர்களை உருவாக்க ஒளி ஆற்றல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் இரண்டாம் கட்டத்தில் (இருண்ட எதிர்வினைகள்) ஆற்றல் பொருட்கள், ஒளி எதிர்வினைகளில் உருவாகிறது, CO 2 ஐ எளிய சர்க்கரையாக (குளுக்கோஸ்) குறைக்கப் பயன்படுகிறது.

ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை பெருகிய முறையில் விஞ்ஞானிகளின் கவனத்தை ஈர்க்கிறது. விஞ்ஞானம் தீர்மானத்திற்கு அருகில் உள்ளது மிக முக்கியமான பிரச்சினை- செயற்கையான உருவாக்கம், ஒளி ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி, பரவலாக இருந்து மதிப்புமிக்க கரிம பொருட்கள் கனிம பொருட்கள். ஒளிச்சேர்க்கையின் சிக்கல் தாவரவியலாளர்கள், வேதியியலாளர்கள், இயற்பியலாளர்கள் மற்றும் பிற நிபுணர்களால் தீவிரமாக ஆய்வு செய்யப்படுகிறது.

IN சமீபத்தில்ஃபார்மால்டிஹைட் மற்றும் சர்க்கரைப் பொருட்களின் தொகுப்பை செயற்கையாகப் பெறுவது ஏற்கனவே சாத்தியமாகியுள்ளது நீர் தீர்வுகள்கார்பனேட் அமிலம்; இந்த வழக்கில், குளோரோபிலுக்குப் பதிலாக கோபால்ட் மற்றும் நிக்கல் கார்பனேட்டுகளால் ஒளி ஆற்றலின் உறிஞ்சியின் பங்கு வகிக்கப்பட்டது. சமீபத்தில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட குளோரோபில் மூலக்கூறு.

கரிமப் பொருட்களின் தொகுப்புத் துறையில் அறிவியலின் வெற்றிகள் இலட்சியவாதக் கோட்பாட்டிற்கு நசுக்குகின்றன - உயிர்சக்தி, இது கனிம பொருட்களிலிருந்து கரிமப் பொருட்களை உருவாக்க ஒரு சிறப்பு "முக்கிய சக்தி" தேவை என்றும் ஒரு நபரால் முடியாது என்றும் வாதிட்டது. சிக்கலான கரிமப் பொருட்களை ஒருங்கிணைக்கிறது.

தாவரங்களில் ஒளிச்சேர்க்கை குளோரோபிளாஸ்ட்களில் நிகழ்கிறது. இதில் அடங்கும்: ஆற்றல் மாற்றம் (ஒளி செயல்முறை), பொருள் மாற்றம் (இருண்ட செயல்முறை). குளோரோபிளாஸ்ட்களின் ஸ்ட்ரோமாவில் இருண்ட செயல்முறையான கைலாகாய்டுகளில் ஒளி செயல்முறை நிகழ்கிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் பொதுவான சுழற்சி பின்வருமாறு:

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

ஒளிச்சேர்க்கையின் இரண்டு செயல்முறைகளும் தனித்தனி சமன்பாடுகளால் வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன:

12H 2 O 12H 2 + 6O 2 + ATP ஆற்றல்;

(ஒளி செயல்முறை)

12H 2 + 6O 2 + ATP ஆற்றல் C 6 H 12 O 6 + H 2 O.

(இருண்ட செயல்முறை)

இயற்கையில் ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கியத்துவம்.ஒளிச்சேர்க்கை என்பது உயிர்க்கோளத்தில் உள்ள ஒரே செயல்முறையாகும், இது வெளிப்புற மூலத்தின் காரணமாக அதன் இலவச ஆற்றலின் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் தயாரிப்புகளில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றல் மனிதகுலத்திற்கான முக்கிய ஆற்றல் மூலமாகும்.

ஒவ்வொரு ஆண்டும், ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக, பூமியில் 150 பில்லியன் டன் கரிமப் பொருட்கள் உருவாகின்றன மற்றும் சுமார் 200 மில்லியன் டன் இலவச ஆக்ஸிஜன் வெளியிடப்படுகிறது.

ஒளிச்சேர்க்கையில் ஈடுபட்டுள்ள ஆக்ஸிஜன், கார்பன் மற்றும் பிற உறுப்புகளின் சுழற்சி பராமரிக்கப்படுகிறது நவீன கலவைபூமியில் வாழ்வதற்கு தேவையான வளிமண்டலம். ஒளிச்சேர்க்கை CO 2 செறிவு அதிகரிப்பதைத் தடுக்கிறது, "கிரீன்ஹவுஸ் விளைவு" என்று அழைக்கப்படுவதால் பூமியின் அதிக வெப்பத்தைத் தடுக்கிறது.

பச்சை தாவரங்கள் மற்ற அனைத்து ஹீட்டோரோட்ரோபிக் உயிரினங்களின் நேரடி அல்லது மறைமுக ஊட்டச்சத்து அடிப்படையை பிரதிநிதித்துவப்படுத்துவதால், ஒளிச்சேர்க்கை நமது கிரகத்தில் உள்ள அனைத்து உயிரினங்களின் உணவு தேவைகளை பூர்த்தி செய்கிறது. இது விவசாயம் மற்றும் வனத்துறையின் மிக முக்கியமான அடிப்படையாகும். அதை பாதிக்கும் சாத்தியக்கூறுகள் இன்னும் சிறியதாக இருந்தாலும், அவை இன்னும் ஓரளவு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. காற்றில் கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் செறிவை 0.1% ஆக அதிகரிப்பதன் மூலம் (இயற்கை வளிமண்டலத்தில் 0.3%), எடுத்துக்காட்டாக, வெள்ளரிகள் மற்றும் தக்காளியின் விளைச்சலை மூன்று மடங்காக அதிகரிக்க முடிந்தது.

ஒரு சதுர மீட்டர் இலை மேற்பரப்பு ஒரு மணி நேரத்தில் ஒரு கிராம் சர்க்கரையை உற்பத்தி செய்கிறது; இதன் பொருள் அனைத்து தாவரங்களும், தோராயமான மதிப்பீட்டின்படி, ஆண்டுக்கு 100 முதல் 200 பில்லியன் டன் வரை வளிமண்டலத்தில் இருந்து அகற்றப்படுகின்றன. இந்த அளவு 60% காடுகளால் உறிஞ்சப்படுகிறது, நிலப்பரப்பில் 30% பனியால் மூடப்படவில்லை, 32% பயிரிடப்பட்ட நிலங்கள், மீதமுள்ள 8% புல்வெளிகள் மற்றும் பாலைவனப் பகுதிகள் மற்றும் நகரங்கள் மற்றும் நகரங்களின் தாவரங்களால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டுள்ளது.

ஒரு பச்சை ஆலை கார்பன் டை ஆக்சைடைப் பயன்படுத்தி சர்க்கரையை உருவாக்குவது மட்டுமல்லாமல், நைட்ரஜன் கலவைகள் மற்றும் சல்பர் கலவைகளை அதன் உடலை உருவாக்கும் பொருட்களாக மாற்றும் திறன் கொண்டது. வேர் அமைப்பு மூலம், ஆலை மண்ணின் நீரில் கரைந்த நைட்ரேட் அயனிகளைப் பெறுகிறது மற்றும் அதன் செல்களில் அவற்றை அமினோ அமிலங்களாக செயலாக்குகிறது - அனைத்து புரத சேர்மங்களின் முக்கிய கூறுகள். கொழுப்பின் கூறுகள் வளர்சிதை மாற்ற மற்றும் ஆற்றல் செயல்முறைகளின் போது உருவாகும் சேர்மங்களிலிருந்தும் எழுகின்றன. கொழுப்பு அமிலங்கள் மற்றும் கிளிசரால் கொழுப்புகள் மற்றும் எண்ணெய்களை உற்பத்தி செய்கின்றன, அவை முக்கியமாக ஆலைக்கான இருப்புப் பொருட்களாக செயல்படுகின்றன. அனைத்து தாவரங்களிலும் ஏறத்தாழ 80% விதைகள் ஆற்றல் நிறைந்த இருப்புப் பொருளாக கொழுப்புகளைக் கொண்டிருக்கின்றன. விதைகள், கொழுப்புகள் மற்றும் எண்ணெய்கள் விளையாடுகிறது முக்கிய பங்குவிவசாய மற்றும் உணவுத் தொழில்களில்.

சோவியத் ஆட்சிக்காக வருத்தப்பட வேண்டிய அவசியமில்லை. சோவியத் அரசாங்கம் மோசமானது, ஆனால் ரஷ்ய அரசாங்கம் என்று நினைப்பவர்களுக்கு இந்த சோவியத் (யூத) அரசாங்கத்தின் தன்மை பற்றி எதுவும் புரியவில்லை.

கணிதத் திறன்களின் இயல்பைப் பற்றிய சில கருத்தாய்வுகள்

நவீன கிழக்கு ஐரோப்பிய பள்ளியின் படி. வரைதல் பொதுவாக ஒரு பெண் ஒரு கலசத்தில் இருந்து மற்றொன்றுக்கு தண்ணீரை ஊற்றுவதை சித்தரிக்கிறது (இயற்கையில் உள்ள முக்கிய சக்திகளின் நிலையான ஓட்டம் மற்றும் வாழ்க்கைக்கான கலவையின் தேவை

ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை இயற்கையில் நிகழும் மிக முக்கியமான உயிரியல் செயல்முறைகளில் ஒன்றாகும், ஏனென்றால் ஒளியின் செல்வாக்கின் கீழ் கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீரிலிருந்து கரிம பொருட்கள் உருவாகின்றன என்பதற்கு நன்றி, இந்த நிகழ்வு ஒளிச்சேர்க்கை என்று அழைக்கப்படுகிறது. மற்றும் மிக முக்கியமாக, ஒளிச்சேர்க்கையின் செயல்பாட்டின் போது, ​​​​ஒரு வெளியீடு ஏற்படுகிறது, இது நமது அற்புதமான கிரகத்தில் வாழ்க்கையின் இருப்புக்கு இன்றியமையாதது.

ஒளிச்சேர்க்கையின் கண்டுபிடிப்பு வரலாறு

ஒளிச்சேர்க்கை நிகழ்வின் கண்டுபிடிப்பு வரலாறு நான்கு நூற்றாண்டுகளுக்கு முந்தையது, 1600 ஆம் ஆண்டில் ஒரு குறிப்பிட்ட பெல்ஜிய விஞ்ஞானி ஜான் வான் ஹெல்மாண்ட் ஒரு எளிய பரிசோதனையை நிகழ்த்தினார். அவர் ஒரு வில்லோ கிளையை (அதன் ஆரம்ப எடையைப் பதிவுசெய்த பிறகு) ஒரு பையில் வைத்தார், அதில் 80 கிலோ பூமியும் இருந்தது. பின்னர் ஐந்து ஆண்டுகளாக ஆலை தண்ணீரில் பிரத்தியேகமாக பாய்ச்சப்பட்டது. ஐந்து ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, தாவரத்தின் எடை 60 கிலோ அதிகரித்தபோது விஞ்ஞானியின் ஆச்சரியம் என்னவென்றால், பூமியின் நிறை 50 கிராம் மட்டுமே குறைந்திருந்தாலும், இவ்வளவு ஈர்க்கக்கூடிய எடை அதிகரிப்பு ஒரு மர்மமாகவே இருந்தது. விஞ்ஞானி.

ஒளிச்சேர்க்கையின் கண்டுபிடிப்புக்கு முன்னோடியாக அமைந்த அடுத்த முக்கியமான மற்றும் சுவாரஸ்யமான சோதனை, 1771 இல் ஆங்கில விஞ்ஞானி ஜோசப் ப்ரீஸ்ட்லியால் மேற்கொள்ளப்பட்டது (அவரது தொழிலின் தன்மையால், திரு. பிரீஸ்ட்லி ஆங்கிலிகன் சர்ச்சின் பாதிரியார் என்பது ஆர்வமாக உள்ளது. , ஆனால் அவர் ஒரு சிறந்த விஞ்ஞானியாக வரலாற்றில் இறங்கினார்). மிஸ்டர் பிரீஸ்ட்லி என்ன செய்தார்? அவர் சுட்டியை ஒரு பேட்டைக்கு அடியில் வைத்தார், ஐந்து நாட்களுக்குப் பிறகு அது இறந்துவிட்டது. பின்னர் அவர் மீண்டும் மற்றொரு சுட்டியை பேட்டைக்கு அடியில் வைத்தார், ஆனால் இந்த முறை பேட்டைக்கு அடியில் ஒரு சுண்டெலியுடன் புதினாவும் இருந்தது, இதன் விளைவாக சுட்டி உயிருடன் இருந்தது. பெறப்பட்ட முடிவு விஞ்ஞானிக்கு சுவாசத்திற்கு எதிரான ஒரு குறிப்பிட்ட செயல்முறை உள்ளது என்ற எண்ணத்திற்கு இட்டுச் சென்றது. இந்த சோதனையின் மற்றொரு முக்கியமான முடிவு அனைத்து உயிரினங்களுக்கும் ஆக்ஸிஜனைக் கண்டுபிடிப்பதாகும் (முதல் சுட்டி அது இல்லாததால் இறந்தது, இரண்டாவது புதினாவின் துளிக்கு நன்றி, இது ஒளிச்சேர்க்கை செயல்பாட்டின் போது ஆக்ஸிஜனை உருவாக்கியது).

இவ்வாறு, தாவரங்களின் பச்சை பாகங்கள் ஆக்ஸிஜனை வெளியிடும் திறன் கொண்டவை என்பது உண்மையாக நிறுவப்பட்டது. பின்னர், 1782 ஆம் ஆண்டில், சுவிஸ் விஞ்ஞானி ஜீன் செனிபியர் ஒளியின் செல்வாக்கின் கீழ் கார்பன் டை ஆக்சைடு பச்சை தாவரங்களாக சிதைகிறது என்பதை நிரூபித்தார் - உண்மையில், ஒளிச்சேர்க்கையின் மற்றொரு பக்கம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. பின்னர், மற்றொரு 5 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, பிரெஞ்சு விஞ்ஞானி Jacques Boussengo கரிமப் பொருட்களின் தொகுப்பின் போது தாவரங்கள் தண்ணீரை உறிஞ்சுவதைக் கண்டுபிடித்தார்.

ஒளிச்சேர்க்கை நிகழ்வு தொடர்பான தொடர்ச்சியான அறிவியல் கண்டுபிடிப்புகளின் இறுதி நாண், ஜெர்மன் தாவரவியலாளர் ஜூலியஸ் சாக்ஸின் கண்டுபிடிப்பு ஆகும், அவர் 1864 ஆம் ஆண்டில் நுகரப்படும் கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் வெளியிடப்பட்ட ஆக்ஸிஜனின் அளவு 1: 1 விகிதத்தில் நிகழ்கிறது என்பதை நிரூபிக்க முடிந்தது.

மனித வாழ்வில் ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கியத்துவம்

நீங்கள் உருவகமாக கற்பனை செய்தால், எந்த தாவரத்தின் இலையையும் ஒரு சிறிய ஆய்வகத்துடன் ஒப்பிடலாம், அதன் ஜன்னல்கள் சன்னி பக்கத்தை எதிர்கொள்கின்றன. இந்த ஆய்வகத்தில், கரிம பொருட்கள் மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் உருவாக்கம் ஏற்படுகிறது, இது பூமியில் கரிம வாழ்க்கை இருப்பதற்கான அடிப்படையாகும். எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கை இல்லாமல், பூமியில் வாழ்க்கை வெறுமனே இருக்காது.

ஆனால் ஒளிச்சேர்க்கை வாழ்க்கை மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் வெளியீட்டிற்கு மிகவும் முக்கியமானது என்றால், மக்கள் (மற்றும் மக்கள் மட்டுமல்ல) எப்படி வாழ்கிறார்கள், எடுத்துக்காட்டாக, பாலைவனத்தில், குறைந்தபட்ச பச்சை தாவரங்கள் இருக்கும், அல்லது, எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு தொழில்துறை நகரத்தில் அங்கு மரங்கள் அரிதானவை. உண்மை என்னவென்றால், வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படும் ஆக்ஸிஜனில் 20% மட்டுமே நிலப்பரப்பு தாவரங்கள் உள்ளன, மீதமுள்ள 80% கடல் மற்றும் கடல் பாசிகளால் வெளியிடப்படுகிறது, இது உலகப் பெருங்கடல்கள் சில நேரங்களில் "நமது கிரகத்தின் நுரையீரல்" என்று அழைக்கப்படுகிறது. ”

ஒளிச்சேர்க்கை சூத்திரம்

ஒளிச்சேர்க்கைக்கான பொதுவான சூத்திரத்தை பின்வருமாறு எழுதலாம்:

நீர் + கார்பன் டை ஆக்சைடு + ஒளி> கார்போஹைட்ரேட் + ஆக்ஸிஜன்

மேலும் சூத்திரம் இப்படித்தான் தெரிகிறது: இரசாயன எதிர்வினைஒளிச்சேர்க்கை

6CO 2 + 6H 2 O = C6H 12 O 6 + 6O 2

தாவரங்களுக்கு ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கியத்துவம்

இப்போது தாவரங்களுக்கு ஒளிச்சேர்க்கை ஏன் தேவைப்படுகிறது என்ற கேள்விக்கு பதிலளிக்க முயற்சிப்போம். உண்மையில், நமது கிரகத்தின் வளிமண்டலத்திற்கு ஆக்ஸிஜனை வழங்குவது ஒளிச்சேர்க்கை ஏற்படுவதற்கான ஒரே காரணத்திலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளது, இது உயிரியல் செயல்முறைஇது மனிதர்களுக்கும் விலங்குகளுக்கும் மட்டுமல்ல, தாவரங்களுக்கும் இன்றியமையாதது, ஏனெனில் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது உருவாகும் கரிம பொருட்கள் தாவர வாழ்க்கையின் அடிப்படையை உருவாக்குகின்றன.

ஒளிச்சேர்க்கை எவ்வாறு நிகழ்கிறது?

ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கிய இயந்திரம் குளோரோபில் - தாவர உயிரணுக்களில் உள்ள ஒரு சிறப்பு நிறமி, மற்றவற்றுடன், மரங்கள் மற்றும் பிற தாவரங்களின் இலைகளின் பச்சை நிறத்திற்கு பொறுப்பாகும். குளோரோபில் என்பது ஒரு சிக்கலான கரிம சேர்மமாகும் முக்கியமான சொத்து- உறிஞ்சும் திறன் சூரிய ஒளி. அதை உறிஞ்சுவதன் மூலம், ஒவ்வொரு சிறிய இலையிலும், ஒவ்வொரு புல் மற்றும் ஒவ்வொரு பாசிகளிலும் உள்ள சிறிய உயிர்வேதியியல் ஆய்வகத்தை செயல்படுத்துவது குளோரோபில் ஆகும். அடுத்து, ஒளிச்சேர்க்கை ஏற்படுகிறது (மேலே உள்ள சூத்திரத்தைப் பார்க்கவும்), இதன் போது நீர் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு தாவரங்களுக்கு தேவையான கார்போஹைட்ரேட்டுகளாகவும், அனைத்து உயிரினங்களுக்கும் தேவையான ஆக்ஸிஜனாகவும் மாற்றப்படுகின்றன. ஒளிச்சேர்க்கையின் வழிமுறைகள் இயற்கையின் தனித்துவமான உருவாக்கம்.

ஒளிச்சேர்க்கையின் கட்டங்கள்

மேலும், ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை இரண்டு நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது: ஒளி மற்றும் இருண்ட. மேலும் அவை ஒவ்வொன்றையும் பற்றி விரிவாக எழுதுவோம்.

ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டம்

இந்த கட்டம் தைலகாய்டுகளால் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. இந்த தைலகாய்டுகள் என்ன? தைலகாய்டுகள் குளோரோபிளாஸ்ட்களுக்குள் காணப்படும் மற்றும் ஒரு சவ்வு மூலம் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட கட்டமைப்புகள் ஆகும்.

ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்தில் செயல்முறைகளின் வரிசை இதுபோல் தெரிகிறது:

• ஒளி குளோரோபில் மூலக்கூறைத் தாக்குகிறது மற்றும் பச்சை நிறமியால் உறிஞ்சப்படுகிறது, இதனால் அது உற்சாகமடைகிறது. இந்த மூலக்கூறில் நுழையும் எலக்ட்ரான் அதிகமாக செல்கிறது உயர் நிலைமற்றும் தொகுப்பு செயல்பாட்டில் பங்கேற்கிறது.
• நீரின் பிளவு ஏற்படுகிறது, இதன் போது புரோட்டான்கள், எலக்ட்ரான்களின் செல்வாக்கின் கீழ், ஹைட்ரஜன் அணுக்களாக மாற்றப்படுகின்றன, அவை பின்னர் கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் தொகுப்புக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்தின் கடைசி கட்டத்தில், ஏடிபி (அடினோசின் ட்ரைபாஸ்பேட்) ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது. ஏடிபி என்பது ஒரு கரிமப் பொருளாகும், இது உயிரியல் செயல்முறைகளில் ஒரு வகையான ஆற்றல் திரட்டியின் பாத்திரத்தை வகிக்கிறது.

ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டம்

ஒளிச்சேர்க்கையின் இந்த கட்டம் குளோரோபிளாஸ்ட்களின் ஸ்ட்ரோமாவில் நிகழ்கிறது. இந்த செயல்பாட்டின் போது ஆக்ஸிஜன் வெளியிடப்படுகிறது மற்றும் குளுக்கோஸ் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டம் இருட்டில் பிரத்தியேகமாக நிகழ்கிறது என்று பெயரின் அடிப்படையில் நீங்கள் நினைக்கலாம். உண்மையில், இது அவ்வாறு இல்லை, குளுக்கோஸ் தொகுப்பு கடிகாரத்தைச் சுற்றி நிகழ்கிறது, இந்த கட்டத்தில் ஒளி ஆற்றல் இனி நுகரப்படாது மற்றும் வெறுமனே தேவையில்லை.

ஒளிச்சேர்க்கை, வீடியோ

இறுதியாக, ஒளிச்சேர்க்கை பற்றிய ஒரு சுவாரஸ்யமான கல்வி வீடியோ.

- 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.

உயர்ந்த தாவரங்களில், ஒளிச்சேர்க்கையின் உறுப்பு இலை, மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கையின் உறுப்புகள் குளோரோபிளாஸ்ட்கள் (குளோரோபிளாஸ்ட்களின் அமைப்பு - விரிவுரை எண். 7). குளோரோபிளாஸ்ட் தைலகாய்டுகளின் சவ்வுகளில் ஒளிச்சேர்க்கை நிறமிகள் உள்ளன: குளோரோபில்ஸ் மற்றும் கரோட்டினாய்டுகள். அங்கு நிறைய இருக்கிறது பல்வேறு வகையானகுளோரோபில் ( ஏ பி சி டி), முக்கியமானது குளோரோபில் அ. குளோரோபில் மூலக்கூறில், மையத்தில் மெக்னீசியம் அணுவுடன் ஒரு போர்பிரின் "தலை" மற்றும் ஒரு பைட்டோல் "வால்" ஆகியவற்றை வேறுபடுத்தி அறியலாம். போர்பிரின் "தலை" என்பது ஒரு தட்டையான அமைப்பாகும், இது ஹைட்ரோஃபிலிக் ஆகும், எனவே எதிர்கொள்ளும் சவ்வின் மேற்பரப்பில் உள்ளது. நீர்வாழ் சூழல்ஸ்ட்ரோமா 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 பாக்டீரியா ஒளி அமைப்பு-1 உள்ளது. 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.

ஆக்ஸிஜன் வெளியேற்றப்படுகிறது வெளிப்புற சுற்றுசூழல், மற்றும் புரோட்டான்கள் தைலகாய்டுக்குள் "புரோட்டான் நீர்த்தேக்கத்தில்" குவிகின்றன. இதன் விளைவாக, தைலகாய்டு சவ்வு, ஒருபுறம், H + காரணமாக நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது, மறுபுறம், எலக்ட்ரான்கள் காரணமாக, எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது. வெளியே மற்றும் இடையே சாத்தியமான வேறுபாடு போது உள் பக்கங்கள்தைலகாய்டு சவ்வு 200 mV ஐ அடைகிறது, புரோட்டான்கள் ATP சின்தேடேஸ் சேனல்கள் மூலம் தள்ளப்படுகின்றன மற்றும் ADP ஆனது ATP க்கு பாஸ்போரிலேட்டட் செய்யப்படுகிறது; குறிப்பிட்ட கேரியர் NADP + (நிகோடினமைடு அடினைன் டைனுக்ளியோடைடு பாஸ்பேட்) ஐ NADPH 2க்கு மீட்டெடுக்க அணு ஹைட்ரஜன் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

2H + + 2e - + NADP → NADPH 2.

இவ்வாறு, ஒளி கட்டத்தில், நீரின் ஒளிச்சேர்க்கை ஏற்படுகிறது, இது மூன்று முக்கியமான செயல்முறைகளுடன் சேர்ந்துள்ளது: 1) ஏடிபி தொகுப்பு; 2) NADPH 2 உருவாக்கம்; 3) ஆக்ஸிஜன் உருவாக்கம். ஆக்ஸிஜன் வளிமண்டலத்தில் பரவுகிறது, ஏடிபி மற்றும் என்ஏடிபிஎச் 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); என்சைம் 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 அமிலம், 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. சிறப்பியல்புகள் C 3-ஒளிச்சேர்க்கை: 1) கார்பன் டை ஆக்சைடு ஏற்பி RiBP, 2) RiBP இன் கார்பாக்சிலேஷன் எதிர்வினை RiBP கார்பாக்சிலேஸால் வினையூக்கப்படுகிறது, 3) RiBP இன் கார்பாக்சிலேசனின் விளைவாக, ஆறு கார்பன் கலவை உருவாகிறது, இது இரண்டு PGA களாக சிதைகிறது. . FGK மீட்டமைக்கப்பட்டது ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட்ஸ்(TF). சில டிஎஃப் ரிபிபியின் மீளுருவாக்கம் செய்ய 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 மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் 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 ஹட்ச்-ஸ்லாக் மூலம்.

சி 4 தாவரங்கள் ஒரு சிறப்பு வகைப்படுத்தப்படும் உடற்கூறியல் அமைப்புஇலை. 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. இது ஆக்ஸிஜனில் இருந்து உருவாகிறது ஓசோன் படலம், குறுகிய அலை புற ஊதா கதிர்வீச்சிலிருந்து உயிரினங்களைப் பாதுகாத்தல்.

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

வேதியியல் தொகுப்பு

கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீரிலிருந்து கரிம சேர்மங்களின் தொகுப்பு, ஒளியின் ஆற்றலால் அல்ல, ஆனால் கனிம பொருட்களின் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் ஆற்றலால் 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"