Фотосинтез ба фотоамьсгалын гол ялгаа нь фотосинтез нь фотоавтотрофууд, голчлон ногоон ургамал, замаг, цианобактер нарны гэрлийн энергийг ашиглан нүүрстөрөгчийн давхар исэл, уснаас нүүрс ус, хүчилтөрөгч үүсгэдэг үйл явц бөгөөд фото амьсгал нь нэг тал юм. RuBisCO фермент RuBP-ийг хүчилтөрөгчөөр баяжуулж, фотосинтезийн үед үүссэн энергийн зарим хэсгийг дэмий үрэхэд хүргэдэг урвал.
Фотосинтез ба фото амьсгал нь ургамалд тохиолддог хоёр процесс юм. Гэсэн хэдий ч фотосинтез нь чухал үйл явц бөгөөд фото амьсгалах нь үрэлгэн үйл явц юм. Эрчим хүч болон тогтсон нүүрстөрөгчийн зарим хэсгийг RuBP оксигеназа-карбоксилаза гэж нэрлэгддэг ферментийн фото амьсгалаар үрдэг. Иймээс фото амьсгалыг ургамлын фотосинтезийн үр ашгийг бууруулдаг процесс гэж нэрлэж болно.
Фотосинтез гэж юу вэ?
Фотосинтез гэдэг нь ногоон ургамал, цианобактери, замаг гэрлийн энергийг химийн энерги болгон хувиргах үйл явц юм. Энэ бол зөвхөн фотоавтотрофуудад тохиолддог өвөрмөц үйл явц юм. Эдгээр организмууд нарны гэрлээс эрчим хүчийг авч, нүүрс ус хэлбэрээр химийн энерги болгон хувиргадаг бөгөөд үүнийг организмууд хоол хүнс болгон ашиглаж болно. Фотосинтезийн организмууд нь хүн болон бусад гетеротрофуудаас ялгаатай нь хоол хүнсээрээ бусад организмаас хамаардаггүй. Тэд фотосинтезийн замаар хоол хүнсээ үйлдвэрлэж, үйлдвэрлэсэн зүйлээ бусдад өгдөг. Ургамлын фотосинтез нь хлоропласт хэмээх эрхтэнд явагддаг.
Зураг 01: Фотосинтез
Хлорофилл гэж нэрлэгддэг пигментүүд нь гэрлийг шингээхэд оролцдог. Ургамлын навч нь ургамлын фотосинтезийн гол газар юм. Навчны бүтэц нь усны алдагдлыг багасгаж, стоматаар дамжуулан үр ашигтай хийн солилцоог хийснээр үр ашигтай фотосинтезийг дэмждэг. Хэд хэдэн үе шаттайгаар нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус нарны гэрлийн энергийг ашиглан глюкоз, хүчилтөрөгч болж хувирдаг. Фотосинтезийн үндсэн хоёр урвал байдаг. Эдгээр нь гэрлээс хамааралтай урвал (гэрлийн урвал) ба гэрлийн бие даасан урвал (харанхуй урвал эсвэл Калвины мөчлөг) юм. Гэрлийн урвал нь ATP ба NADPH-ийг үүсгэдэг бол харанхуй урвал нь гэрлийн урвалын бүтээгдэхүүнийг ашиглан чихрийн молекулуудыг үүсгэдэг. Калвины мөчлөг нь карбоксилжилт, бууралт, нөхөн төлжилт гэсэн гурван үндсэн үе шат дамждаг. Дайвар бүтээгдэхүүн болох хүчилтөрөгч нь агаар мандалд ялгардаг бөгөөд энэ нь бидний амьсгалж буй молекулын хүчилтөрөгч юм. Организмд эрчим хүч шаардлагатай үед тэдгээр нь эдгээр чихрийн молекулуудыг голчлон глюкозыг задалж, эсийн үйл явцад ATP (энергийн молекул) үүсгэдэг.
Фото амьсгал гэж юу вэ?
Гэрэл амьсгал нь Калвины мөчлөгийн гаж нөлөө юм. Калвины мөчлөгийн үед RuBP оксигеназа гэж нэрлэгддэг нэг гол фермент - карбоксилаза (рубиско) нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг нэгтгэн RuBP-ийг фосфоглицеральдегид болгон хувиргадаг. Энэ бол глюкозын молекул үүсгэх хэвийн үйл явц юм. Гэсэн хэдий ч энэ фермент нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн оронд хүчилтөрөгчийг өөртөө шингээх чадвартай. Энэ нь Рубиско нүүрстөрөгчийн давхар ислийн оронд хүчилтөрөгчийг субстрат болгон ашиглах чадвартай гэсэн үг юм. Энэ нь тохиолдсон үед энэ нь дээр дурдсан фото амьсгалах процессыг эхлүүлдэг. Фото амьсгалах нь үнэндээ эрчим хүч болон тогтсон нүүрстөрөгчийн зарим хэсгийг дэмий үрдэг.
Зураг 02: Гэрэл зургийн амьсгал
Цаашилбал, энэ нь чихрийн молекулуудын нийлэгжилтийг бууруулдаг (энэ нь Калвины хэвийн мөчлөгөөр үүсэх чихрийн молекулуудын тоог бууруулдаг). Нүүрстөрөгчийн давхар исэл багатай: хүчилтөрөгчийн харьцаа, өндөр температур гэх мэт хэд хэдэн нөхцөлд гэрэл зургийн амьсгалыг дэмждэг. Температур нэмэгдэхэд рубиско фермент нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг бодвол хүчилтөрөгчтэй илүү холбоотой байдаг. Тиймээс халуун, хуурай нөхцөлд ургадаг ургамлууд бусад газар ургасан ургамлаас илүү гэрэл гэгээтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч хавтан нь гэрэл зургийн амьсгалах, эрчим хүчний алдагдлыг багасгахын тулд өөр өөр дасан зохицох механизм, механизмыг харуулдаг. Үүний нэг жишээ бол C4 ургамал юм.
Фотосинтез ба фотоамьсгалын хооронд ямар төстэй зүйл байдаг вэ?
- Хоёулаа ургамалд тохиолддог.
- Нарны гэрэл фотосинтез болон фото амьсгалын үйл ажиллагаанд оролцдог.
- Хоёулаа фермент ашигладаг.
- Эд нь эсийн органелл дотор үүсдэг.
Фотосинтез ба фотоамьсгалын ялгаа нь юу вэ?
Фотосинтез ба фото амьсгал нь ургамалд тохиолддог хоёр процесс юм. Фотосинтез нь хоол хүнс үүсгэдэг бол фото амьсгал нь фотосинтезийн бүтээгдэхүүнийг хаягддаг. Халуун, хуурай нөхцөлд ургадаг зарим ургамлууд гэрэл зургийн амьсгалыг илүү ихээр хийдэг. Тиймээс ургамал хэд хэдэн механизмыг ашиглан гэрэл зургийн амьсгалыг багасгахыг хичээдэг.
Доорх инфографик нь фотосинтез ба фотоамьсгалын ялгааг хүснэгт хэлбэрээр үзүүлэв.
Хураангуй – Фотосинтез ба Фото амьсгал
Фотосинтез нь нүүрсхүчлийн давхар ислийг тогтоодог бол фото амьсгал нь тогтсон нүүрстөрөгчийн зарим хэсгийг фотосинтезээр гадагшлуулдаг. Хоёр процесс хоёулаа ферментээр удирддаг. Фотосинтезийн явцад гэрлийн энерги нь фотоавтотрофуудын тусламжтайгаар химийн энерги болж хувирдаг. Нарны гэрэл, ногоон өнгөт пигмент, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус хэрэгтэй. Нөгөөтэйгүүр, гэрэл зургийн амьсгал нь Калвины мөчлөгийн гаж урвал болж ажилладаг бөгөөд рубиско фермент нь CO2-ийн оронд O2 -г нэгтгэн RuBP-ийг PGA болон PG болгон хувиргадаг. Фото амьсгалах нь өндөр температур, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламж багатай үед үүсдэг. Энэ бол фотосинтез ба фото амьсгалын ялгаа юм.
