نکات مربوط به شارش انرژی در جانداران
-
@دانش-آموزان-آلاء @خیرین-کوچک-دریا-دل @فارغ-التحصیلان-آلاء
نکات مربوط به شارش انرژی در جانداران (قسمت اول)
️ فوتوسنتز
فوتوسنتزکنندگان عبارتند از گیاهان ، برخی آغازیان(جلبکها- برخی اوگلناها- دیاتوم‌ها) ، برخی باکتریها (مثل سیانو باکتریها نظیر آنابنا) در یوکاریوتهای فوتوسنتزکننده، محل انجام فوتوسنتز در اندامک کلروپلاست و در پروکاریوتها غشای پلاسمایی است در بیشتر فوتوسنتزکنندگان منبع الکترون آب است ولی در بعضی آب نیست مثل باکتریهای گوگردی ارغوانی و سبز و غیر گوگردی ارغوانی بیشتر فوتوسنتزکنندگان هوازی هستند ولی برخی مثل سیانو باکتریها و باکتریهای گوگردی بی هوازی اند بیشتر فوتوسنتز کنندگان CO2 را در روز جذب میکنند ولی گیاهان CAM (کاکتوس و گل ناز) در شب CO2 هوا را جذب و تثبیت میکنند همه‌ی پروتئینها،نوکلئیک اسیدها و دیگر مولکولهای سلولها حاصل تغییر و تجمع بخشهایی از قندهای تولیدی در گیاه هستند گیاهان قند اضافی خود را به صورت نشاسته (پلی مری از مونومرهای گلوکز) در ساقه و ریشه ذخیره میکنند (دقت کنید در برگ ذخیره نمیشود) همه‌ی فوتوسنتزکنندگان DNA حلقوی دارند به طوری که پروکاریوتها فقط DNA حلقوی دارند و در یوکاریوتها علاوه بر DNA خطی در هسته ،DNA حلقوی در کلروپلاست و میتوکندری دارند همه‌ی فوتوسنتزکنندگان رنگیره دارند ولی همه‌ی رنگیزه ها مربوط به فوتوسنتز نیستند و مثلا در چشم هم رنگیزه های بینایی وجود دارد جذب رنگیزه ها :
کلروفیل a : جذب قرمز و بنفش و انعکاس زرد و سبز
کلروفیل b : جذب آبی و انعکاس زرد و سبز
کاروتنوئید : جذب آبی و کمی سبز و انعکاس زرد و نارنجی نور آبی هم توسط کلروفیلها و هم کاروتنوئیدها جذب میشود و هردو نوع، نور زرد را منعکس میکنند
@pouryarahimi -
نکات مربوط به شارش انرژی در جانداران (قسمت دوم) در ساختار NADPH دو نوکلئوتید وجود دارد که با پیوند فسفودی‌استر به هم متصل شده اند دونوع کلروفیل a وجود دارد که در فوتوسیستم I کلوفیل های a با حداکثر جذب 700nm یا (P700) و در فوتوسیستمII کلروفیل های a با حداکثر جذب 680nm یا (P680) غلظت یون +H (پروتون) در داخل تیلاکوئید بیشتر از خارج آن است بنابراین داخل آن اسیدی تر است و PH کمتری تسبت به خارج دارد کانال های پروتئینی معمولا بدون مصرف انرژی عمل میکنند ولی کانال موجود در غشاء تیلاکوئید به دلیل وجود بخش آنزیمی خود انرژی مصرف میکند که این انرژی همان انرژی حاصل از عبور یون +H است در طی واکنش های نوری فوتوسنتز :
آب اکسید میشود
مولکول +NADP احیا میشود
مولکول NADPH در بستره تولید میشود
مولکولADP و P مصرف شده و ATP تولید میشود
اکسیژن تولید میشود (حاصل تجزیه آب) تجزیه‌ی آب و تولید +H درورن فضای تیلاکوئید رخ میدهد ولی تبدیل ADP به ATP و تولیدNADPH در خارج از تیلاکوئید یعنی بستره انجام میگیرد
@pouryarahimi -
نکات مربوط به شارش انرژی در جانداران (قسمت سوم) گام ۲ و ۴ چرخه کالوین با مصرف ATP و انرژی خواه هستند اولین گیرنده الکترون در چرخه کالوین اسید سه کربنه است که به قند سه کربنه تبدیل میشود (گام ۲) در چرخه کالوین ترکیب ۵ کربنه (ریبولوز بیس فسفات) هم تولید و هم مصرف میشود ولی CO2 و ATP فقط مصرف میشوند و تولید نمیشوند آنزیم روبیسکو دو فعالیت اکسیژنازی و کربوکسیلازی انجام میدهد بنابراین دارای دو جایگاه پذیرنده است در یک سلول گیاهی نمیتوان همزمان تنفس نوری و فوتوسنتز را دید ولی در پیکر یک گیاه ممکن است در بخشی فوتوسنتز و در بخش دیگری تنفس نوری را دید در گیاهان C4 در سلولهای میانبرگ که در معرض بخش هوادار برگ هستند چرخه کالوین دیده نمیشود در گیاهان C4 (ذرت و نیشکر) سلولهای میانبرگ اپیدرم بالایی و پایینی کلروپلاست ندارند و فوتوسنتز نمیکنند نیشکر و ذرت که جزء گیاهان C4 هستند میانبرگ اسفنجی دارند و فاقد میانبرگ نرده‌ای هستند گیاهان CAM تنها گیاهانی هستند که CO2 را در شب جذب میکنند و ابتدا به صورت اسید ۴ کربنی (کراسولاسه اسید) تثبیت میکنند و در واکوئل ذخیره میکنند
@pouryarahimi -
نکات مربوط به شارش انرژی در جانداران (قسمت چهارم) هورمون های تیروئیدی( تیروکسین و تری یدو تیرونین) میتواند تنفس سلولی را افزایش میدهد گام ۱ گلیکولیز مثل گام ۲ و ۴ چرخه کالوین ATP مصرف میکند و انرژی خواه است در تبدیل پیروویک اسید به استیل کوآنزیم A آنزیمی نقش دارد که خود به ویتامین B1 (تیامین) نیاز دارد در طی گلیکولیز و تنفس هوازی هر جا که CO2 آزاد شود NADH هم تولید میشود (برعکس صادق نیست !) در سلولهای گیاهی CO2 آزاد شده در تبدیل پیرووات به استیل کوانزیم A میتواند پس از خروج از میتوکندری وارد کلروپلاست شده و در فرایند فوتوسنتز و چرخه کالوین نقش ایفا کند به ازای هر گلوکز که وارد گلیکولیز و سپس تنفس هوازی شود :
10 عدد NADH
2 عدد FADH2
تولید میشود که به ازای هر NADH سه مولکول ATP و به ازای هر FADH2 دو مولکول ATP در زنجیره انتقال الکترون تولید میشود بنابراین 34 عدد ATP تولید میشود به علاوه 2 مولکول ATP به طور مستقیم در گلیکولیز و 2 مولکول ATP هم مستقیما در چرخه کربس تولید میشود که در مجموع 38 مولکول ATP تولید میشود در تخمیر فقط +NAD بازسازی میشود ولی ATP تولید نمیشود ولی به واسطه‌ی بازسازی +NAD گلیکولیز و تولید ATP ادامه میابد دقت کنید که در فرایندهای تخمیر لاکتیکی و فوتوسنتز CO2 آزاد نمیشود@pouryarahimi