ЗНАЧЕНИЕ СВЕТОВОЙ ФАЗЫ ФОТОСИНТЕЗА В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ

Аннотация

Фотосинтез является одним из важнейших процессов в жизни растений, причем его световая и темновая фазы играют ключевую роль в росте, развитии и энергетическом обеспечении растений. На световой фазе хлорофилл, расположенный в мембранах хлоропластов, поглощает световую энергию, преобразуя воду и углекислый газ в химическую энергию, в результате чего образуются кислород и АТФ. В данной работе всесторонне освещается роль световой фазы фотосинтеза в жизни растений и ее экологическое значение. Ключевые слова: Фотосинтез, световая фаза, синтез АТФ, хлорофилл, цикл Кальвина, глюкоза, энергетический обмен, производство кислорода, жизнь растений, углеродный цикл, экологическое значение. Tabiatdagi barcha tirik organizmlarning hayotiy jarayonlari dinamik ravishda energiya bilan ta’minlanishga asoslangan. Bu energiyaning yagona manbai quyosh energiyasi bo‘lib, organizmlar uni to‘g‘ridan-to‘g‘ri emas, balki erkin kimyoviy energiya holidagina o‘zlashtirish qobiliyatiga egadirlar. Bu organik moddalar tarkibidagi kimyoviy bog‘lar energiyasidir. Uni faqat yashil o‘simliklar va qisman avtotrof mikroorganizmlargina hosil qilishi mumkin. Yashil o‘simliklar tanasida quyosh nuri ta’sirida anorganik moddalardan ( CO va H O ) organik moddalarning hosil 2 2 bo‘lishi fotosintez deyiladi. Fotosintez Yer yuzida quyosh energiyasini kimyoviy energiyaga aylantiruvchi yagona jarayondir. Hosil bo‘lgan organik moddalar jamiki organizmlar uchun energiya manbai, umuman hayot asosini tashkil etadi[1]. Shu bilan birga fotosintez tabiatdagi kislorodning ham yagona manbaidir. Fotosintez jarayonini quyidagi sxematik tenglama bilan ifodalash mumkin: 6CO + 12H O = C H O + 6H O + 6O 2 2 6 12 6 2 2 Yashil o‘simliklarning hayoti uzluksiz ravishda organik moddalar to‘plash va tabiatga adu.uz universaljurnal.uz 434 “ZAMONAVIY BIOLOGIYANING DOLZARB MUAMMOLARI VA RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI” xalqaro ilmiy-amaliy anjuman materiallari molekulyar kislorod ajratish bilan tavsiflanadi. Shuning uchun ham tabiatdagi boshqa organizmlarning, jumladan, hayvonlar va odamlarning hayoti o‘simliklarda bo‘ladigan fotosintezga bog‘liq. Chunki bu organizmlar organik moddalarni tayyor holda faqat o‘simliklar orqali oladilar[2]. Yorugʻlikning fotosintez jarayonidagi rolini aniqlash masalasi bilan shuningdek, amerikalik fizik Dj.U.Dreper, keyinchalik Yu.Saks va V.Pfefferlar shugʻullandilar. Ular fotosintez jarayoni yorugʻlik spektrining sariq nurlarida eng yaxshi sodir boʻladi, degan xulosaga keldilar. Lekin 1875 – yilda yirik fiziolog olim K.A.Timiryazev bu xulosa xato ekanligini aniqladi. Tajribalar asosida u eng kuchli fotosintez jarayoni xlorofill molekulasi yutadigan qizil nurlarda sodir boʻlishini koʻrsatdi. Fotosintezning yorugʻlik bosqichi xloroplastlarning tilakoid membranalarida sodir boʻladi. Bu yerda xlorofill quyosh nurini oʻzlashtiradi va elektronlar qoʻzgʻatiladi. Ushbu elektronlar elektron transport zanjiri orqali oʻtib, proton gradientini yaratadi, bu esa ATF sintezini taʼminlaydi. Shu bilan birga, suv molekulalari ajratilib, oksigen havoga chiqariladi, NADFH esa qorongʻi bosqichda organik moddalar sintezlash uchun zarur boʻladi. Bu bosqich oʻsimliklar uchun energiya manbai boʻlib xizmat qiladi, chunki u glukoza kabi organik moddalar sintezlash uchun zarur boʻlgan ATF va NADFH hosil qiladi. Shuningdek, oksigen chiqarish orqali u barcha aerobik organizmlar uchun hayotiy muhim gazni taʼminlaydi. Yorugʻlik shuningdek, oʻsimliklarning oʻsishi va rivojlanishini, masalan, fototropizm va fotoperiodizmni boshqarishda signal sifatida ishlaydi[3.4]. Fotosintezning yorugʻlik bosqichi oʻsimlik hayotidagi eng muhim jarayonlardan biridir, chunki u quyosh energiyasini kimyoviy energiyaga aylantiradi va oʻsimliklarning oziq-ovqat ishlab chiqarish qobiliyatini taʼminlaydi. Fotosintezning yorugʻlik bosqichi xloroplastlarning tilakoid membranalarida sodir boʻladi va u quyidagi bosqichlardan iborat: 1) Yorugʻlik energiyasining oʻzlashtirilishi - xlorofill va boshqa pigmentlar, asosan koʻk va qizil nurlarni (400–700 nm oraligʻi) oʻzlashtiradi. Bu jarayonda xlorofill molekulalaridagi elektronlar qoʻzgʻatiladi va yuqori energiya holatiga oʻtadi. Masalan, xlorofill "a" va karotinoidlar yorugʻlik energiyasini oʻzlashtirishda muhim rol oʻynaydi. 2) Elektron transport zanjiri - qoʻzgʻatilgan elektronlar elektron transport zanjiri orqali oʻtib, proton gradientini yaratadi. Bu jarayon davomida energiya saqlanadi va keyinchalik ATF sinteziga ishlatiladi. 3) Fotofosforilatsiya - proton gradienti ATF sintezini taʼminlaydi, bu esa kimyoviy energiyaga aylanishini anglatadi. 4) NADFH hosil qilish - elektronlar NADF+ ga uzatiladi va NADFH ga aylantiriladi, bu esa qorongʻi bosqichda karbon dioksiddan organik moddalar sintezlash uchun zarur boʻlgan reduktiv kuchni taʼminlaydi. 5) Suvning fotolitik ajratishi - elektronlarni toʻldirish uchun suv molekulalari ajratiladi, bu jarayonda oksigen (O₂) va protonlar (H⁺) hosil boʻladi. Oksigen havoga chiqariladi, bu esa oʻsimliklar va hayvonlar uchun nafas ol