Фотосинтез-Органик бодисын гинжин хэлхээн эхлэл

Та бүхэндээ өмнөх нийтлэлдээ Органик бодисын нэгэн томоохон бүлэг болох нүүрс ус буюу сахаридыг танилцуулж байсан билээ. Тэгвэл энэ удаагийн дугаартаа уг сахаридын нийлэгжилийн эхлэл болох фотосинтезыг танилцуулахаар бэлдлээ. Фотосинтезыг дараах 5 талаас нь тайлбарлаж болно.

  1. Фотосинтез нь нарны энергийг нөөцлөх урвал

Фотосинтез буюу гэрлийн нийлэгжил нь ногоон ургамлын навч болон зарим төрлийн бактерт зэрэг организмд явагдана. Хүн төрөлхтнөөс авахуулаад ихэнхи төрлийн организм нь өөр бусад организмаар хооллосноор энергиэ нөхөж авдаг ч, эдгээр фотосинтез явуулдаг амьтан нь нарны энерги байхад л хангалттай байдаг юм. Энэ системд гол үүрэг гүйцэтгэж байдаг нь хлорофилл гэгдэх ногоон өнгийн молекул юм. Энэ молекул нь гэрлийн энергийг шингээж, молекул доторх электрон нь өндөр энергит электроны түвшинд шилжинэ. Энэ үед электрон нь маш тогтворгүй болсон байна. Өөрөөр хэлбэл биеийн тамирын хичээл дээр жагсаад алхаж байтал түлхэгдээд жагсаалаасаа гарчихаад, сандарчихсан байгаатай ижилхэн юм. Ихэнхи тохиолдолд электрон нь өөрийн хэвийн байрандаа буцаад орж, шингээгдсэн энергиэ гэрэл болгож буцаагаад ялгаруулдаг байна. Гэхдээ фотосинтезын үед бол уг электрон нь Цитохром bf , NADPH гэсэн энерги дамжуулагч молекулруу шилжигдэн, нарны энерги нь тэр чигээрээ шингээгддэг байна.1

  1. Фотосинтез нь органик биш бодисоос органик бодис болох анхдагч урвал

Дээр дурдсан аргаар ургамал нь өөртөө зарцуулах энергиэ шингээгээд авна. Энэ энерги нь ургамлын өөрийн шим тэжээлийг үйлдвэрлэхэд ашиглагдана. Ургамал нь агаараас нүүрсхүчлийн хий, хөрснөөс ус шингээн авч урвалд оруулан моносахарид болох глюкозыг нийлэгжүүлнэ. Ус нь нарны энергийг химийн энерги болгоход зарцуулагдаж, нүүрсхүчлийн хий (1 нүүрстөрөгчийн атомтай) нь риброз1,5-бисфосфат гэгдэх 5 нүүрстөрөгчтэй молекултай нэгдэж, 3н нүүрстөрөгчтэй 2 молекул үүсгэнэ. Энэ урвал нь Калвин-Бенсоны цикл гэгдэх олон шат бүхий цикл хэлбэрийн урвалын анхан шат юм. Цикл гэдэг нь яг л тэр утгаараа эхэлсэн цэгтээ дуусдаг урвал гэсэн үг. Өөрөөр хэлбэл энэ урвал нь риброз1,5-бисфосфатаас эхлээд, буцаагаад энэ молекулыг үүсгээд төгсөнө. Энэ үедээ 6-н нүүрсхүчлийн хийн молекулыг шингээж, 6-н удаа эргэлдээд нэг глюкоз (6 нүүрстөрөгчийн атомтай) нийлэгжүүлнэ.1

10.photosynthesis

  1. Фотосинтез нь хүнсний бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэгдэх эхлэл цэг

Та бидний идэж буй хүнсний бүтээгдэхүүн нь бүгд фотосинтезийн хүчээр үйлдвэрлэгддэг гэж болно. Жишээ нь тариа буудайны дийлэнх хувийг эзлэх цардуул нь фотоситезээр үүссэн глюкозыг хэлхээд, уртасгачихсан тэжээлийн бодис юм. Маханд агуулагдах уураг нь өвс идэж, авсан глюкозыг уураг болгон нийлэгжүүлсний дүнд үүсэж байгаа юм. Тиймээс байгаль орчны нэгэн томоохон асуудал болох цөлжилт нь ургамал ургахгүй болж, фотосинтезын хэмжээ буурна гэсэн утгаараа ирээдүйд хүнсний хомсдол нүүрлэх  магадлал гэсэн томоохон асуудал бидний өмнө байгаа гэсэн үг юм.

  1. Фотосинтез нь агаар цэвэршүүлэх урвал

Дэлхий дээрх амьсгалж буй бүх зүйл нүүрсхүчлийн хий ялгаруулна. Гэрээ дуулаацуулах гээд гал түлэх үед машинаа асаагаад гадуур гарах үед, цахилгаан станц, үйлдвэр гээд нүүрсхүчлийн хий ялгаруулдаггүй юм байхгүй. Энэ их хэмжээгээр үүсч байгаа нүүрсхүчлийн хийг шингээн авдаг нэг л юм байдаг нь ургамал юм. Дээр дурдсаны дагуу ургамал нь нүүрсхүчлийн хийг шингээж, фотосинтез явуулна. Энэ үедээ зөвхөн нүүрсхүчлийн хий шингээгээд зогсохгүй, та бидний амьсгалахад зайлшгүй хэрэгтэй хүчилтөрөгчийг ялгаруулна. Ингэснээрээ агаар цэвэршигддэг байна.11-2

Тэгвэл Улаанбаатар хотын утааны асуудлыг хараад үзье. Энэ хотын утаанд хэд хэдэн асуудал бий. Нэгдүгээрт ялгарч буй нүүрсхүчлийн хий хэтэрхий их бөгөөд жил ирэх тусам ихэссээр байгаа. Хоёрдугаарт фотосинтез явуулж, утааг нь шингээж авах үүрэгтэй модны тоо нь маш цөөхөн. Тэгээд цөөхөн дээрээс нь огтлоод л байгаа нь бас нэгэн асуудал юм. Гуравдугаарт хамгийн их утааны асуудал гардаг өвөл нь өнөөх моднууд маань навчгүй болоод нүцгэрчихсэн байдаг. Ингээд л байдал улам хүндрээд байгаа юм. Япон бол энэ асуудалтай тулгарсан үедээ их хэмжээний ногоон ургамал тарьсан юм билээ. Япон бол өвөл нь ч ногооноороо байж байдаг болохоороо асуудал амархан шийдэгдсэн бизээ. Гэхдээ бидний хувьд гуравдугаар асуудал байгаа болохоор тийм ч амар биш юм.

Ингээд миний бодсон нэг санааг энд хальтхан дурдъя. Томоохон хэмжээний хүлэмжийг хэд хэдэн цэгт барьж болох юм. Гаднах агаараас нүүрсхүчлийн хийг сорж, хүлэмж рүү явуулж, хүлэмжиндээ ногоо тарих юм. Хэтэрхий энгийн юм  шиг сонсогдож байж магадгүй ч нүүрсхүчлийн хийг гаднах агаараас сордог төхөөрөмж хэрэгтэй, хүлэмж халаах систем гэдгээс авахуулаад нэлээн асуудалтай. Ашигтай тал нь гэвэл өвөл байсан ч ногоо тарьж, дотоодын хүнсний хэрэгцээгээ хангах, мөн утаанаасаа бага ч гэсэн салах гэх мэт юм.

  1. Фотосинтез дэлхийг өөрчилсөн

Дэлхий нь анх үүсэхдээ агаарын мандалгүй байсан гэдгийг хэн бүхэн мэдэх бизээ. Энэ үед оршиж байсан амьд организм зөвхөн бактер байсан юм. Хамгийн энгийн бүтэцтэй энэ амьтан нь маш хурдтай хөгжиж, шинэ төрөл үүсдэг юм. Агаар байхгүй үед оршиж байсан эдгээр организмын хувьд агаар буюу хүчилтөрөгч нь шууд үхэлд хүргэх хортой бодисд орно. Энэ үед нэгэн шинэ төрлийн бактер үүссэн нь хүчилтөрөгчийн хорыг зайлуулах чадвартай бөгөөд фотосинтез явуулж, хүчилтөрөгч үүсгэдэг төрөл байжээ. Энэ нь олон сая жилийн турш хүчилтөрөгч үйлдвэрлэн, одоогийн агаарын давхрагыг үүсгэсэн гэж эрдэмтэд тайлбарладаг юм байна. Нүдэнд үл үзэгдэх энэ амьтад агаарын давхрагыг үүсгэсэн гэхэд итгэмээргүй сонсогдож байгаа ч, үүнд олон сая жил зарцуулагдсан гэдгийг харвал тийм ч итгэмээргүй зүйл ч биш юм. Дэлхий анх үүссэн нь 460 сая жилийн өмнө бөгөөд анхны организм үүссэн нь 380 сая жилийн өмнө юм.2 Цаашлаад 270 сая жилийн өмнө анхны фотосинтез явуулдаг организм болох цианобактер нь үүссэн ба үүнээс 80 сая жилийн дараа буюу 190 сая жилийн өмнө анхны агаараар амьсгалдаг организм үүсчээ.3 Сонирхуулахад хүн төрлөлхтөн нь 6-с 7 сая жилийн өмнө үүссэн гэж үздэг юм байна.

Ингээд олон талаас нь хараад үзэхэд фотосинтез гэдэг нь та бидний өдөр тутмын амьдралтай салшгүй холбоотой юм. Дээрхийг нэгтгээд харвал фотосинтез нь ногоон ургамлын навч болон цианобактер зэрэг зарим төрлийн бактерт явагдах бөгөөд 2 шаттай. Эхнийх нь нарны энергийг шингээж, химийн энерги болгох шат. Үр дүнд нь химийн өндөр энергит молекул үүсэхийн хамт, усны молекулыг задалж хүчилтөрөгч үүсгэнэ. Энэ нь заавал гэрэлтэй нөхцөлд явагдах тул гэрлийн урвал гэнэ. Дараагийнх нь нүүрсхүчлийн хий нь Калвин-Бенсоны циклэд шингээгдэж, глюкоз үүсэх шат юм. Энэ шат нь нарны гэрэл байхгүй байсан ч явагдах боломжтой тул харанхуйн урвал гэнэ.

Эцэст нь гэртээ цэцэг тарьдаг хүнд зөвлөхд хэрвээ та өрөөнийхөө агаарыг цэвэршүүлэх бодолтойгоор цэцэг тарьж байгаа бол гэрэлтэй газар тавиарай. Мөн шөнө унтахдаа унталгын өрөөндөө тавихгүй байхыг зөвлөе. Энэ ургамал нь харанхуй нөхцөлд фотосинтез явуулахгүй бөгөөд эсэргээрээ нүүрсхүчлийн хий ялгаруулдаг болохоор юм.

Эх үүсвэр:

  1. Биохими 「ホートン生化学(第4版)」 鈴木 紘一ら、 (株)東京化学同人、 2008
  2. http://www004.upp.so-net.ne.jp/onkyouse/tumjayu/page021.html
  3. http://web.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~ymiyata/files/life/Life_evolution.htm

 

Ө.Нарандулам

2014.10.09

 

Хуваалцах

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*