لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:47
فهرست مطالب
متابولیسم کربن در فتوسنتز 3
چرخة کالوین یا چرخة احیای پنتوز فسفات در گیاهان C3 5
نخستین فراوردة پایدار تثبیتCo2 فتوسنتزی در چرخة کالوین 8
ریبولوز- 5،1 – دی فسفات به مثابة پذیرند ة اولیة Co2 در فتوسنتز 8
احیای اسید 3- فسفوگلیسریک 11
تغییر شکل کربو هیدراتها در چرخة کالوین 13
بازسازی ریبولوز-5،1- دی فسفات 13
چرخة احیای پنتوز فسفات در فتوسنتز 14
چرخة متالیسم کربن در گیاهان C4 17
تنفس نوری در گیاهان سبز 22
تنفس بافتهای کلروفیل دار در نور 23
زیست شیمی تنفس نوری در گیاهان C 3 26
تنفس نوری در گیاهان C4 31
تفاوتهای گیاهان C3 و C4 33
منابع 41
فهرست عنوان اشکال شماره صفحه
فسفوریلاسیون 4
واکنش های نور و تاریکی 5
چرخه کالوین 7
شکل شماتیک چرخه کالوین 17
چرخه گیاهان چهار کربنه 21
تاثیر سطوح مختلف تابش نور 34
فرآورده گیاهان C3 35
فرآورده های گیاهان C4 36
چرخه های احیاء و تثبیت Co2 در گیاهان C4 37
چرخه احیاء و تثبیت Co2 در گیاهان C3 37
غلاف آوندی در گیاهان C4 38
میزان فتوسنتز خالص با توجه به دمای برگ 39
متابولیسم کربن در فتوسنتز
واکنشهای فتوسنتزی در دو مرحله انجام می گیرند . در مرحله اول یا مرحله واکنشهای نوری ، انرژی نورانی به انرژی شیمیایی تبدیل می شود وATP وNADPH به وجود می آید . این دو ماده برای انجام واکنشهای مرحلة دوم فتوستز یا واکنشهای تاریکی لازم اند . در نور ، گیاه سبز دی اکسید کربن جو را جذب و در سیستم فتوسنتزی تثبیت دی اکسید کربن ابتدا منجر به تشکیل نخستین فرآورده(های)پایدار فتوسنتزی می شود و سپس بتدریج سایر فراورده ها به وجود می آیند . واکنشها ی احیای دی اکسید کربن و تبدیل آن به کربوهیدارتها در گیاهان سبز فتوسنتز کننده به صورت چرخه ای و به چرخة متابولیسم کربن موسوم است این چرخه به طور کلی ویژگیهایی دارد که عمدتا عبارت اند از : (1) انجام فرایند کربوکسیله شدن و تشکیل نخستین فراورده نسبتا پایدار فتوسنتزی ،(2) فعال بودن آنزیم کربوکسیلاز ،(3) وجود ماده پذیرنده دی اکسید کربن ،(4) بازسازی ماده پذیرنده دی اکسید کربن و بالاخره ،(5) خروج بخشی از کربن تثبیت شده از چرخه و تشکیل فراورده های ذخیره ای فتوسنتز .چرخه متابولیسم کربن در فتوسنتز در همة گیاهان یکسان نیست . به طور عمده امروزه سه نوع چرخة متابولیسمی برای متالیسم کربن در فتوسنتز شناخته شده است:
- اولین چرخه به چرخة کالوین (یا چرخة فتوسنتزی احیای کربن یا چرخة احیای پنتوز فسفات در فتوسنتز و یا چرخة متابولیسم کربن در گیاهان C3 موسوم است . یا به اختصار RUDP است . نخستین فرآوردة نسبتا پایدار فتوسنتزی در این چرخه اسید آلی سه کربنC3 بنام اسید 3 – فسفو گلیسریک است . آنزیم مسئول اضافه شدن Co2و RUDP یا انجام کربو کسیلا سیون در گیاه ، ریبولوزدی فسفات ، کربوکسیلاز نام دارد .
- چرخة دوم به چرخة اسید دی کربو کسیلی C4یا چرخة متابولیسم کربن در گیاهان C4 و یا به اختصار به چرخة C4 موسوم است . پذیرند ة دی اکسید کربن در این چرخه یک اسید سه کربنی آلی به نام اسید فسفوانول پیرووی یا به اختصار PEP است . که در نتیجة کربو کسیله شدن آن با دی اکسید کربن ، نخستین فراوردة فتوسنتزی به صورت یک اسید آلی چهار کربنی به نام اسید اگزالواسیک به وجود می آید . آنزیم کربو کسیلاز مربوطه فسفوانول پیروویک کربو کسیلاز یا به اختصار PEP – کربو کسیلاز است . در فتوسنتز گیاهان C4 چرخة متابولیسمی کربن پس از طی مراحلی به چرخة کالوین منتهی می شود . در واقع در گیاهان C4 مقدم بر چرخة کالوین ، چرخة دیگری یافت می شود که هر دو تواما به چرخة C4 موسوم اند .
- چرخة سوم متابولیسم کربن قتوسنتزی متابولیسم اسیدی کراسو لا سه ای یا متابو لیسم نوع کراسو لاسه ای است . گیاهان دارای این چرخه در نواحی خشک و کویری می رویند . روزنه های برگ در این گیاهان در روز بسته است و در شب باز می شوند . گیاه در طول شب دی اکسید کربن مورد نیاز دستگاه فتوسنتزی را جذب می کند . مادة پذیرندة دی اکسید کربن اسید فسفوایول پیروویک (PEP ) است که پس از کربو کسیله شدن به صورت ماده ای چهار کربنی به نام اسید مالیک ظاهر می شود . آنزیم مسئول کربوکسیله شدن PEP کربو کسیلاز است . در روز اسید مالیک به اسید پیروویک و دی اکسید کربن تبدیل می شود و دی اکسید کربن حاصله به چرخه ای مشابه چرخة کالوین وارد می شود و فراورده های فتوسنتزی را به وجود می آورد .
تصویر شماره یک - فسفوریلاسیون
تصویر شماره دو - واکنش های نور و تاریکی
چرخة کالوین یا چرخة احیای پنتوز فسفات در گیاهان C3
در جریان انجام عمل فتوسنتر ، دی اکسید کربن جذب شده توسط برگهای سبز با کمک عواملی نظیر ATP و NADPH (که در جریان واکنشهای فتو شیمیایی فتوسنتز تامین می شود ) احیا و به کربوهیدراتها و انواع دیگر فراورده های فتوسنتزی تبدیل می کنند . کشف کربن رادیواکتیو (C 14 ) به مثابة ردیابی مناسب جهت تعقیب فرایندهای مربوط به متابولیسم کربن ، عامل عمدهای در ارتقای دانش بشر دربارة فرایند های زیست شیمیایی فتوسنتز گیاهان به شمار می رود . می دانیم که با استفاده از ایزوتوپ رادیواکتیو عنصری مشخص مسیر متابولیسمی آن را می توان رد یابی کرد . معیار رد یابی ایزو توپ رد یاب تشعشات رادیو اکتیوی است که از آن صادر می شود . بنابراین با اندازه گیری رادیواکتیویتة فراورده های موجود در یک چرخة متابولیسم ، نه تنها رد یابی مسیر متابولیسمی عنصری مشخص میسر است بلکه با اندازه گیری غلظت رادیو اکتیویتة موجود در فراورده های متابولیسمی می توان سمت انها را با یکدیگر مقایسه کرد . کربن رادیو اکتیو (C 14 ) به مثابة رد یابی جهت تعقیب مسیر متابولیسمی کربن در فتوسنتز در اوایل دهة 1940 توسط گروهی از گیاه شناسان به سرپرستی کالوین و بنسون در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی به کار گرفته شد . مراحل عملی استفاده از کربن رادیواکتیو (C 14) برای بررسی متابولیسم کربن در فتوسنتز را میتوان به شرح زیر خلاصه کرد :
ابتدا گیاهان مورد نظر (گیاهان سبز ابتدایی نظیر جلبکهای سبز یا گیاهان سبز عالی ) در شرایط مناسبی از مواد غذایی ، حرارت و نور رویانده می شوند . گیاهان در این شرایط به رشد خود ادامه می دهند و از دی اکسید کربن جو که دارای کربن معمولی(C 12 ) است تغذیه می کنند .
تحقیق در مورد مقایسه گیاهان سه کربنه و چهار کربنه