Referati mavzu: Fotosisntez va xosildorlik Bajardi: Atajanova m tekshirdi: Igamova O

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY TA’LIM VAZIRLIGI

Urganch Davlat Universiteti
Tabiiy fanlar fakulteti biologiya yo’nalishi
203-guruh talabasi Atajanova Muniraning
O’simliklar fiziologiyasi fanidan tayyorlagan

REFERATI

Mavzu: Fotosisntez va xosildorlik


Bajardi: Atajanova M


Tekshirdi: Igamova O

Mavzu:Fotosisntez va xosildorlik

Reja
1.Fotasintez haqida tushuncha.
2. Fotasintez haqida olimlarning dastlabki tushunchalari.
3.O'simliklar mahsuldorligini belgilovchi jarayon
Fotosintez (foto... va sintez) — yuksak oʻsimliklar, suvoʻtlar va ayrim fotosintezlovchi bakteriyalarda xlorofill va boshqa fotosintetik pigmentlar oʻzlashtiradigan yorugʻlik energiyasi hisobiga oddiy birikmalardan murakkab moddalar hosil boʻlishi. Fotosintez tabiatda sodir boʻladigan eng, muhim biologik jarayonlardan biri. Fotosintezda quyosh energiyasi organik birikmalardagi kimyoviy energiyaga aylanadi. Fotosintezda hosil boʻlgan organik birikmalar barcha tirik organizmlar uchun asosiy hayot manbai hisoblanadi. Fotosintezda barcha tirik organizmlarning nafas olishi uchun zarur boʻlgan kislorod atmosferaga ajralib chikadi. Fotosintez haqidagi dastlabki maʼlumotlar ingliz botanigi va kimyogari S. Geyls (1727), rus olimi M.V.Lomonosov (1753) ishlarida keltiriladi. Ammo F.ni tajribalar orqali oʻrganish ingliz kimyogari J.Pristli (1771), golland tabiatshunosi J.Senebye (1782), shveysariyalik olim T. Sossyur (1804) va boshqalarning ishlari bilan boshlandi. Nemis fiziologi Yu.Saks (1863) barglardagi xloroplastlarda kraxmal sintezlanishini koʻrsatadi. F.da kislorod hosil boʻlishi jarayonini nemis fiziologi T.V.Engelman (1881) oʻrgangan. F.da yorugʻlik nurining ahamiyati 19-asrning oʻrtalaridan oʻrganila boshlandi. Rus olimi K.A.Timiryazev (1875) yorugʻlik energiyasining oʻsimlikdagi xlorofill orqali fotosintetik oʻzgarishlar jarayonida ishtirok etishini koʻrsatdi. 19-asrning oʻrtalaridan boshlab F.ni oʻrganishda yangi metodlar (gaz analizi, izotop metodi, spektroskopiya, elektron mikroskopiya usullari va boshqalar) qoʻllanila boshlangandan soʻng F.da xlorofillning qatnashish mexanizmlari ishlab chiqildi.
Rus biokimyogari A.N.Bax (1893) F. da SO2 assimilyatsiyasi suv vodorodi va gidroksil guruhi ishtirokidagi oksidlanishqaytarilish jarayonidan iborat ekanligi haqida fikr bildirdi.
Gollandiyalik mikrobiolog K. B. Van Nil bakteriyalar va oʻsimliklar F.ini solishtirib, birlamchi F.ning fotokimyoviy jarayoni suvning dissotsialanishidan iboratligini aniqladi. Fotosintezlovchi bakteriyalar (sianobakteriyalardan tashqari) H2S, N2, SN3 va boshqa qaytaruvchilarga muhtoj boʻlgani uchun kislorod ajratmaydi. F.ning bu xili fotoreduksiya deyiladi. Yashil yoki purpur oltingugurt bakteriyalari uchun F.ning umumiy formulasi quyidagicha boʻladi.
F.ning dastlabki jarayonlari xloroplastlar tilakoidlarida roʻy beradi; uglevodlar esa stromada sintezlanadi. Keyinchalik AQSH olimi D.I.Arnon xloroplastlar membranasini ajratib olib, uning stromasida NADFN va ADF ishtirokida SO2 assimilyatsiyasi roʻy berishini kuzatadi: SO2 +ADF + " [ S]uglevod qorongʻulikFotosintezlovchi bakteriyalar molekulyar kislorod ajratmaydi va kabul qilmaydi; ularning koʻpchiligi anaerob oziklanadi. Turli xil organizmlardagi F. jarayonining umumiy sxemasi quyidagicha:Bunda DN2 — donor, A — akseptor, AN2 — fotosintez mahsuloti.
Fotosintez sistemasi xlorplastlarda joylashgan (qarang Xloroplastlar). F. apparatining eng muhim komponenti xlorofill xlorofillin va ikki karbon kislotasi murakkab efiridan iborat. Uning yashil rangi tarkibidagi magniy ionlariga bogʻliq. F.da karotinoidlar ham qatnashadi. Karotinoidlar koʻkbinafsha va koʻk (480— 530 nm) nurlarni yutib, ular energiyasini xlorofill ("ya")ga uzatadi. 400 dan ortiq karotinoidlar aniqlangan. Koʻkyashil suvoʻtlar (sianobakteriyalar), qizil suvoʻtlar va ayrim dengiz kriptomonadalarida xlorofill "a" va karotinoidlar bilan birga fikobilin pigmentlari ham bor. Ular xlorofill yutishi mumkin boʻlgan nurlar maksimumi oraligʻidagi nurlarni yutadi. Oʻsimliklarda F.da fikobilinlardan fitoxrom pigmenti ham qatnashadi. Fitoxrom, asosan, qizil va infraqizil nurlarni yutib, xlorofillga uzatadi. F.ning yorugʻlik bosqichida xlorofill molekulasi tomonidan boshqa pigmentlar (xlorofill "", karotinoidlar, fikobilinlar) ishtirokida yorugʻlik energiyasi yutilib, bu energiya ADF va NADF birikmalarining kimyoviy yoruglik energiyasiga aylanadi. Xlorofill yorugʻlik energiyasini kvantlar yoki fotonlar holida yutadi. Yutilgan energiya taʼsirida xlorofilldagi elektronlar qoʻzgʻalgan holatga oʻtadi. Bunda elektron asosiy (S0) pogʻonadan birinchi singlet (S1) pogʻonaga oʻtadi. Bu jarayon juda kiska vaqt (10"9 sek) davom etadi. Shu qisqa vaqt davomida elektron oʻz energiyasini sarflab, kvant yutadigan holat (S1—>S°) ga qaytadi. Agar elektron toʻlqin uzunligi ultrabinafsha nurlardan bir kvant yutsa, yanada yuqoriroq singlet (S2) pogona (S°"S2)ra oʻtadi. Shundan soʻng qisqa vaqt ichida (10 13 sek) elektronlar ikkinchi singlet birinchi pogʻonaga (S2—>Sʼ) tushadi. Kvant energiyasining bir qismi esa issiqlikka aylanadi. Fotokimyoviy jarayonlarda, asosan, birinchi singlet (S1) holatdagi elektronlar, ayrim xrllarda triplet (T1) holatdagi elektronlar ishtirok etadi. Shunday qilib, xlorofill molekulasi yutgan kvant energiya, asosan, F. reaksiyalari uchun sarf boʻladi va molekuladan yorugʻlik yoki issiklik energiyasi holida ajraladi. F. reaksiyalarida yorugʻlik energiyasining samaradorligi yutilgan kvant hisobiga ajralib chiqqan O2 yoki oʻzlashtirilgan SO2 miqdori bilan belgilanadi. F.da bir molekula SO2 toʻla oʻzlashtirilishi uchun 502 kJ energiya sarflanadi. Agar har bir kvant nur 171 kJ energiyaga ega boʻlishi hisobga olinadigan boʻlsa, u holda SO2+N2O—> [SN2O] + O2 jarayonining toʻla amalga oshishi uchun 700 nm uzunlikdagi 3 kvant nur zarur. Pekin yutilgan kizil nurlarning foydali ish koeffitsiyenta 40% boʻlganidan bir molekula SO2 oʻzlashtirilishi uchun 8 kvant nur zarur. R. Emerson (1957) xlorella suv oʻtida oʻtkazgan tajribalarida nurlarning aralash spektrlarida F.ning samaradorligini aniqladi. Masalan, 710 nm qizil nurdan 1000 kvant yutilganda 20 mol. O2, 650 nm nurlar uchun esa bu koʻrsatkich 100 molekula O2ga teng boʻladi. 710 va 650 nm nurlar bir vaqtning oʻzida taʼsir etganda 160 mol O2 ajralib chiqqan. Bu hodisa Emerson effekti deyiladi.
F. oʻsimliklar mahsuldorligini belgilovchi jarayon. F. mahsuldorligi 1 m2 barg yuzasi hisobiga 1 soat davomida oʻzlashtirilgan SO2 yoki hosil boʻlgan organik modda miqdori bilan belgilanadi. F.ning sof mahsuldorligi esa oʻsimlik quruq massasining uning barglari yuzasi hisobiga bir kechakunduz davomidagi miqdoriy ortishi tushuniladi. Koʻpchilik hollarda ushbu koʻrsatkich 5—12 g/m2 ga yaqin. Yorugʻlik — F.ni asosiy harakatga keltiruvchi kuch. Yorugʻlik nurlarining fotosintetik faol (400—700 nm) qismini 80— 85% koʻzga koʻrinadigan nurlar va 25% ini infraqizil nurlar tashkil etadi; jami Quyosh nurining 55% ini barglar yutadi. Ammo fakat ularning 1,5—2% F. jarayoniga sarflanadi va issiklik holida tarqaladi. F. jarayoni har xil oʻsimliklarda bir xil tezlikda bormaydi. Mas, yorugʻsevar oʻsimliklar uchun ushbu koʻrsatkich 10000— 40000 lyuks boʻlsa, soyaga chidamli oʻsimliklar uchun 10 baravar kam — 1000 lyuksdir. Yorugʻlik miqdorining biror oʻsimlik uchun haddan tashqari koʻp boʻlishi xlorofill va xloroplastlarning yemirilishi hamda mahsuldorlikning pasayishiga olib keladi. F.da sarf boʻlgan SO2 miqdorining nafas olishda ajralib chiqqan SO2 miqdoriga teng boʻlgan yorugʻlik darajasi yoruglikning kompensatsion nuqtasi deyiladi. Oʻsimliklarning oʻsishi va rivojlanishi uchun yorugʻlik miqdori kompensatsion nuqtadagiga nisbatan birmuncha yuqori boʻlishi lozim. F.da nurlarning spektral tarkibi ham katta ahamiyatga ega. Katta energiyaga ega boʻlgan kizil nurlar taʼsirida F. juda tezlashadi. Koʻk nurlar energiyaga boy boʻladi, lekin oʻsimlik bu nurlardan fotokimyoviy reaksiyalarda foydalangunicha energiyaning bir qismi issiklik energiyasiga aylanib tarqalib ketadi. Shuning uchun koʻk nurlarning samaradorligi past boʻladi. Agar oʻsimlikka qizil va koʻk nurlar 1:4 nisbatda taʼsir ettirilsa, F. jadallashib, uning samaradorligi oshadi. F. uchun zarur boʻlgan SO2 gazining atmosfera havosidagi miqdori nisbatan kam (0,03%). Atmosferada SO2 miqdori 0,008% boʻlganda F. boshlanadi. Bu gaz miqdori oshib borishi bilan F. ham jadallashib 0,3% koʻrsatkichda eng yuqori darajaga yetadi. Shuning uchun issiqxona oʻsimliklarini SO, bilan qoʻshimcha oziqlantirish hisobiga hosildorlikni oshirish mumkin.
Ekin maydoni birligidan olinadigan dehqonchilik mahsuloti miqdori; s/ga bilan hisoblanadi. H. bir necha turga boʻlinadi: potensial H., rejali H., kutilayotgan H., tupdagi H., 1 ga dan olingan haqiqiy H. Potensial H. — ekin navida mavjud hosil berish imkoniyatlarini yuzaga chiqarish zarur boʻlgan barcha shart-sharoitlar taʼminlanganda 1 ga ekinzordan olinishi mumkin boʻlgan mahsulotning maksimal miq-dori. Uni ilmiy tadqiqot muassasalari (nav ori-ginatorlari), davlat nav sinash tarmogʻi, ilgʻor shirkat, fermer xoʻjaliklari mutaxassislari ideal hamda odatdagi agrofonga tatbiqan hisob-lab chiqadilar. Bu esa navlar tarkibi hamda xoʻjalik, viloyat, mintaqa va h.k.dagi dehqonchilik tarmoqlarining tuzilmasini belgilashga yordam beradi. Rejali H. — xoʻjalik sharoitlarida 1 ga yerdan olinishi mumkin boʻlgan mahsulot miqdori; H.da eri-shilgan daraja tuproq unumdorligi, texnika vositalari, oʻgʻitlar va h.k. bilan taʼminlanganlikni hisobga olgan holda ekin ekilgunga qadar bel-gilanadi. Kutilayotgan H. (hosilga qarab moʻljallanadigan H.) — 1 ga yerdan olinishi moʻljallanayotgan mahsulot. Ekinzorlarning umumiy hola-tini baholash asosida xoʻjaliklar tomonidan hisoblanadi. Kutilayotgan hosil koʻrsatkichlari sharoitga qarab oʻzgarishi mumkin. Kutilayotgan H. har 1 ga dan s hisobida yoki taxminiy hisobda (yuqori, oʻrta, past, oʻtgan yilgi darajada) aniqlanadi. Tupdagi H. (biol. H.) — oʻz vaqtida boshlanadigan yigʻim-terim oldidan dalada yetilgan tayyor mahsulot miqdori. Haqiqiy H. — 1 ga dan olingan haqiqiy hosil (ombor H.) — yigʻilgan va kirim qilingan mahsulot. turli usullarda: dastlabki kirim yoki har 1 ga ekin, bahorgi mahsuldor may-don hisobiga toʻgʻri keladigan sof massa va boshqa bilan qayd etiladi.
H. darajasi iqlim, geografik, tuproq, mikrobiologik, biologik, agrotexnik, tashkiliy-iqgisodiy va boshqa sharoitlar bilan belgilanadi. Dehqonchilikning intensiv sistemalarini joriy qilish bilan ekinlar H.i, asosan ishlab chiqarishni intensivlash omillari hisobiga ortib boradi.
Fotosintez biologik hosildorlikning eng muhim turlaridan biridir. Fotosintez o'zini yaxshilash, tizimning o'zining iste'moli, korxonalari va tarkibiy elementlarini tashkil etish uchun zarrachalarni energiya manbai sifatida ishlatish yordamida sodir bo'ladi. Bu holatda, tumbaliklar oqim shaklida nur topadi va undan kelib chiqadigan energiya fotosintez jarayonini boshqarish uchun ishlatiladi.
Fotosintez jarayoni, tumbaliklar tizimida hodisalar jamlanishiga, masalan kohlarning va suvning bo'shliq vaqti boyicha cheklanganligiga bog'liqdir. Fotosintez, bitkilar va boshqa tumbaliklar oqimida sodir bo'ladigan organik moddalar (masalan, qand va oqsillar) olib boradi, bu esa tumbalikning o'zini yaxshilash, tuzilishi va ishlashi uchun zarur bo'ladi.
Bunday hosildorlik turlari tumbaliklar va ekosistemlar uchun katta ahamiyatga ega, chunki ular hayotning o'zini o'zini yaxshilashni ta'minlashda katta rol o'ynaydilar.
Biologik hosildorlik fotosintez bilan cheklanganmasdan boshqa bir nechta mekanizmalarga asoslangan. Masalan, hayvonlar o'zining iste'molini ta'minlash uchun odamda mazmundan ta'minlangan moddalar bilan ovqatlanadi. Bu moddalar uni eritroplazma va boshqa organlarining faoliyatini ta'minlash uchun ishlatiladi. Bunda, hayvonlar o'zining fiziologiyasini va kengaytmasini ta'minlash uchun zarur bo'lgan kaloriyani olishadi.
Boshqa bir misol esa bakteriyalar hosil qilish mekanizmalari bo'yicha bo'ladi. Bakteriyalar keng ko'lamli ko'p qonli organlar emas, ammo ularning o'zlariga xos fiziologik tizimlari mavjud. Bunda, ular tarkibiy moddalar tayyorlash va uni saqlash uchun o'zlariga xos organellalar ishlatadilar.
Bunday turdagi hosildorlik jarayonlari hayotning davom etish uchun zarur bo'lgan moddalar ta'minini ta'minlashda muhim ahamiyatga ega. Bu hosildorlik jarayonlari hayotning kengayishiga va tashqi sharoitlarga mos kelishga qodir.
Hosildorlik, biologik tizimlarning o'zini yaxshilash uchun bir nechta hosilni o'z ichiga olgan jarayonlar yig'indisidir. Misol uchun, bitkilar to'qimalarda qolgan yoki ilg'or suvlar va moddalar bilan xaroslaydi. Bu moddalar tumbalikning o'zini yaxshilashiga yordam beradi, uni kengaytirish va hayotida davom etish uchun zarur bo'lgan moddalar olib chiqarishiga imkon beradi.
Hosildorlikning boshqa bir turining o'sishi ko'proq komplikatsiyalarga ega. Misol uchun, o'ziga xos tarzda zarrachalarni yaxshilash, qiymatchilik, tarkibiy moddalar tayyorlash, va tumbaliklar va hayvonlar o'rtasida simbiozni yaxshilash mumkin. Bu holatda, yaxshi muntazamda to'g'ri keladigan ekologik tizim yaratiladi, bu esa ekosistemning o'zini yaxshilashini ta'minlashga yordam beradi.
Jamiyatni ham hosildorlikni qo'llab-quvvatlashga tayyorlash sharoitida muhim ahamiyatga ega. Bu tuyg'u hamma bizning ayrim faoliyatlarimizning o'zini yaxshilashiga, ya'ni qo'shimcha resurslarni foydalanishga, katta sodir bo'lishiga yordam beradi. Amaldagi ko'p to'g'ri kelgan dasturlar, ya'ni ekologik fermalar va ko'plab hosilni ishlab chiqarish dasturlari, bunga misoldir.
Boshqa bir muhim mohir, biotexnologiya sohasi, yana bir hosildorlik turi sifatida hisoblanadi. Biotexnologiya, organik moddalar, antibiotiklar va enzimlar kabi hosilni tayyorlashda mikrob tizimlarini ishlatishni o'z ichiga olgan multidisiplinar soha hisoblanadi.
Biotexnologiya ham, hayvon va tumbaliklarning genetik qobiliyatlarini o'z ichiga oladi. Bu holatda, genetik so'zlashishi jarayonlarida, genomi tahrirlash, genetik yaxshilanish va ularning turli vositalar bilan ishlash kabi jarayonlarda ishlatiladi. Bunda, hosildorlik potentsiali ko'proq oshiriladi va yanada kengaytiriladi.
Biotexnologiya va hosildorlik sohalaridagi yuqori ilg'orligi, bunga qaratilishi mumkinki, jamiyat yaxshi hosildorlikni qo'llab-quvvatlash uchun yaxshi tizimlarni qurishga va o'zaro hamkorlikni rivojlantirishga qodir. Bu esa, turli moddalarni, yirik xususiyatlarga ega bo'lgan hosilni, yani kafolatlangan va samarali mahsulotlarni ta'minlash imkoniyatini yaratadi.
Jamiyatni hosildorlik sohasini yaxshilash uchun qo'llab-quvvatlashni oshirish uchun, turli xodimlar, biologlar, texnologlar, ekologlar va boshqa sohalarda mutaxassislar ishlab chiqarilgan loyihalar ustida ishlashadi. Shu bilan birga, ilg'or texnologiyalar va eng so'nggi ilm-fan yutuqlari bilan tanishish juda muhimdir, bu esa hosildorlikni yaxshilash va kengaytirishda katta ahamiyatga ega.
Hozirgi kunda, jamiyat tizimlarida ekologik tizimlar va tayyorlovning zarur bo'lgan kabi elementlar va hosilni yaxshilashning talablarini tushunishga katta e'tibor qaratilmoqda. Bu holat, yaxshi ekologiya va hosildorlik prinsiplariga amal qilishni o'rganishni va ulardan o'zimiz uchun va jamiyat uchun foydalanishni talab qiladi.
Shunday qilib, jamiyatda hosildorlikni yaxshilash uchun, ekologik tizimlarning ta'minlash, kengaytirish va saqlash uchun ekologik salohiyatni yaxshilashni tashkil etish, o'simliklar va hayvonlar o'rtasidagi simbiozni o'rganish, tayyorlov va biotexnologiyaga e'tibor berish, ekologik tizimlarni ta'minlash va o'zaro hamkorlikni rivojlantirish kabi masalalar keng ko'rib chiqilishi kerak.
Bular barcha sohalarda, masalan, texnologiyalarda, transportda, energiyada, modada va ko'p boshqa sohalarda qo'llab-quvvatlashni talab qiladi. Bu esa bizning har bir amalimizni o'zgartirishi va jamiyatning yaxshi tizimini ta'minlashga yordam berishi kerak.
Hosildorlik va ekologik tizimlar orasidagi munosabatni yaxshilashni o'rganish, bizning jamiyatimiz uchun ko'p kimdadir. Ushbu ko'rsatkichlar o'zaro bog'liq va bizning har bir amalimizda ko'p ta'sir ko'rsatishi mumkin. Masalan, biz adashuvchi yollarni ishlatishni kamaytirish orqali ozod qilishimiz mumkin. Bunday yollar keng tarqalgan ekologik tizimlarga, masalan, havoning yomonlashishiga, suv resurslarining israfiga va jamiyat tizimlariga zarar yetkazadi. Shuningdek, biz elektr energiyasini ham foydalanishni kamaytirishimiz mumkin, bu esa yanada ko'p kattalashtirilgan turli tashqi nafaqatni, balki suv va tayyorlov texnologiyalariga zarar yetkazadi.
Ekologik tizimlarni ta'minlash, yaxshi hosildorlik va texnologiyalarni qo'llab-quvvatlash, jamiyatning har bir sohasida xavfsiz va yaxshi sariyada ishlashi uchun zarurdir. Shu bilan birga, bizning dunyodagi tabiiy resurslarimizni o'zgartirishga harakat qilish talablari ham bor. Bunday talablarga javob berish uchun esa yuqori texnologiyalar va yangi yondashuvlar qo'llanilishi kerak.
Bular barcha, jamiyatning umumiy siyosatidan, korxonalar va bizning har bir insonimizning harakatlaridan boshlanadi. Bizning har bir amalimizning tabiiy tizimlarga zarar yetkazishi mumkin, shuning uchun biz o'zimizning har bir amalimizga e'tibor qaratishimiz, tabiiy resurslarni muhofaza qilishimiz va hosildorlikni yaxshilashimiz talab qilinadi.
tabiatda eng muxim biologik jarayonlardan biri. F. tufayli har yili quruqlikda 100—172 mlrd. t, dengiz va okeanlarda 60—70 mlrd. t (quruq ogʻirlikka nisbatan) organik modda hosil boʻladi. F. tufayli atmosferadagi SO2 miqdori doimiy (0,03%) saqlanib turadi. F. natijasida bir yil davomida atmosferaga tirik organizmlar nafas olishi uchun zarur boʻlgan 70— 120 mlrd. t. ga yakin erkin kislorod ajraladi. Bu jarayonda oʻrmonlar, ayniqsa katta ahamiyatga ega. Mas, 1 ga oʻrmon daraxtlari bahor va yoz oylarida 1 kishi nafas olishi uchun yetarli miqdorda kislorod ajratadi. Kislorod atmosferaning yuqori (25 km) qatlamida ozon (O3) halqani hosil qilib, tirik organizmlarni ultrabinafsha nurlardan himoya qiladi (qarang Ozon). F. energetikasi hamda mexanizmini oʻrganish kelajakda kishilik jamiyatini energiya va oziq-ovqat, ishlab chiqarishni xom ashyo bilan taʼminlash masalasini hal etishda juda katta ahamiyatga ega.

Top of Form

Bottom of Form
Top of Form