آموزش شارش انرژی

شارش انرژی-اکتازیست

قبلنا ژنتیک بیشترین سوال کنکور رو داشت اما حالا این فصل ۸ پیش هست که مهم ترین بخش زیست کنکوره.این بخش به تنهایی حدود ۸ تا ۱۰ درصد سوالات کنکور رو به خودش اختصاص میده.با اینکه بعضی از نکات این فصلو قبلن گفتم ولی اینبار به طور کاملتر و ترکیبی اینارو میگم و سوالای مربوط بهش رو که از سال ۹۰ تا ۹۳ چه داخل چه خارج اومده کنارشون میارن

فتوسنتزکنندگان:همه گیاهان جلبک ها و بعضی باکتری ها فتوسنتزکننده هستن.فتوسنتزکننده ها میتونن با استفاده از مواد معدنی مواد آلی بسازن.همه فتوسنتزکننده ها منبع انرژیشون نور خورشید هست.به خاطر همین همشون باید بخشی داشته باشن تا بتونن این نور خورشید رو به دام بندازن.این بخش همون رنگیزه هستش پس همه ی فتوسنتزکننده ها رنگیزه دارن اما برعکسش درست نیست.یعنی هر رنگیزه داری فتوسنتز کننده نیست.مثلا عنبیه چشم رنگیزه دار هست ولی فتوسنتز کننده نیست.همه ی فتوسنتزکننده ها تثبیت دی اکسید کربن دارن و همشون واکنش های وابسته به نور دارن.همشون اکسیژن مصرف نمیکنن و همشون اکسیژن تولید نمیکنن(باکتری های گوگردی ارغوانی)-همه فتوسنتز کننده ها DNA حلقوی دارن(گیاهان و جلبک به واسطه داشتن کلروپلاست)محل انجام فتوسنتز تو گیاهان و جلبک ها تو کلروپلاست و برای باکتری ها تو غشای پلاسمایی هستش.

مراحل فتوسنتز:

۱-انرژی نور خورشید توسط رنگیزه به دام میوفته و ملوکول آب تجزیه میشه و تولید اکسیژن و الکترون و هیدروژن میکنه.همچنین الکترون های فتوسیستم ها برانگیخته میشن

۲-ساخت ATP , NADPH برای ذخیره انرژی

۳-چرخه کالوین

۲ مرحله اول مراحل وابسته به نور هستن یعنی فقط تو حضور نور انجام میشن.چرخه کالوین واکنش تاریکی نام داره..یعنی هم شب و هم روز انجام میشه و وابسته به نور نیست

فرایند فتوسنتز:اب و دی اکسید کربن که تو تنفس سلولی تولید میشن تو فتوسنتز مصرف میشن و تولید کربوهیدرات و اکسیژن میکنن.آب هم دوباره تولید میشه.تو فصل ۱۰ سال سوم خوندیم گیاهان برای ساخت  تمام کربوهیدرات ها فقط و فقط به اب و دی اکسید نیاز داره.منظورش همین فرایند هستش.

رنگیزه ها:رنگیزه ها طول موج های مختلفی رو جذب میکنین.همچنین بعضی ها رو منعکس میکنن.مثلا کلروفیل قرمز و آبی رو جذب و سبز و زرد رو منعکس میکنن(دلیل سبز دیده شدن برگ ها).دو نوع کلروفیل داریم.a و b.این دو کلروفیل هم تو گیاهان و هم تو جلبک های سبز وجود دارن.کارتنوئید هم گروهی دیگه از رنگیزه ها هست که طول موج متفاوتی رو جذب میکنه

نکات شکل ۳-۸

ترتیب درصد جذب نور در طول موج های کوتاه از زیاد به کم:کلروفیل b-کارتنوئید-کلروفیل a

ترتیب درصد جذب نور در طول موج های بلند از زیاد به کم:کلروفیل a-کلروفیل b

کارتنوئید تو طول موجای بلند جذبی نداره.

رنگیزه ها درون تیلاکوئید قرار دارن.این رنگیزه ها به همراه پروتئین هایی فتوسیستم یک و دو میسازن.تو هر فتوسیستم نوع خاصی از کلروفیل a وجود داره.حداکثر جذب نور کلروفیل a در فتوسیستم یک ۷۰۰ نانومتر و تو فتوسیستم ۲ ۶۸۰ نانومتر هست که به خاطر همین بهشون p700 , p680 میگن.پس منظور از این دوتا کلروفیل a هست نه فتوسیستم یک و دو

مرحله اول فتوسنتز:

رنگیزه ها نور خورشید رو به دام میندازن و روی فتوسیستم یک و دو متمرکز میکنن.با این کار الکترون های فتوسیستم ها برانگیخته میشن و فتوسیستم ها رو ترک میکنن.فتوسیستم یک کمبود الکترونش رو توسط فتوسیستم دو جبران میکنه.درون غشای تیلاکوئید و زیر فتوسیستم دو ملوکول آب تجزیه میشه.با تجزیه ملوکول اب هیدروژن و اکسیژن و الکترون ساخته میشه.الکترون ها کمبود الکترون فتوسیستم ۲ رو جبران میکنن و در واقع  کلروفیل a رو احیا میکنن.پس تولید اکسیژن و تجزیه اب حاصل مرحله اول هستش

احیا و اکسید یعنی چی؟!تو این فصل بارها با این دوتا واژه رو به رو میشیم.اکسید گونه ای هست که الکترون از دست میده و گونه ای احیا میشه که الکترون رو میگیره.الان تو مرحله اول اب الکترونش رو به فتوسیستم دو که توش کلروفیل a هست میده پس اب اکسید میشه و کلروفیل a احیا!

الکترونا کجا میرن؟!فتوسیستم یک الکترون هاش رو به NADP میده.NADP گیرنده نهایی هستش.پس NADP احیا میشه و فتوسیستم یک اکسید.فتوسیستم دو الکترون هاش رو میده به فتوسیستم یک تا کمبود الکترونش رو جبران کنه پس فتوسیستم یک اینجا احیا میشه و فتوسیستم دو اکسید.شاید به جای فتوسیستم یک و دو بگه P680 ,P700.اونموقع میگیم الکترون از P680(کلروفیل فتوسیستم دو)به P700 میره.اب هم که الکترونش رو میده به فتوسیستم دو.

مرحله دو(زنجیره انتقال الکترون):

الکترون ها وقتی از فتوسیستم دو به فتوسیستم یک میرن اول از پمپ غشایی میگذرن.پمپ غشایی پمپی تو غشای تیلاکوئید هست که با صرف انرژی یون هیدروژن رو از بستره وارد تیلاکوئید میکنه.ما عادت کردیم به اینکه وقتی میگیم صرف انرژی ینی مصرف ATP ولی اینجا اینطور نیست.انرژی این کار نه توسط ATP بلکه از همین الکترون های برانگیخته تامین میشه.خوب قبلن گفتیم از تجزیه ملوکول اب هیدروژن تولید میشه.اینجا هم که پمپ غشایی هیدروژن رو وارد تیلاکوئید کرد.نتیجه این میشه که یون هیدروژن داخل تیلاکوئید انباشته میشه و PH داخل تیلاکوئید پایین میاد یعنی داخل تیلاکوئید نسبت به بیرون تیلاکوئید یعنی بستره اسیدی تر میشه.همچنین این انباشته شدن باعث میشه که شیب غلظتی ایجاد بشه و یون های هیدروژن به وسیله ی همین شیب غلظت و بدون مصرف انرژی و به کمک کانال یونی از تیلاکوئید خارج بشن و وارد بستره بشن.از این شیب غلظت انرژی ای ایجاد میشه که به همراه انرژی که زنجیره انتقال الکترون فراهم کرده  کانال یونی با صرف انرژی و درون بستره(نه تیلاکوئید)ADP رو به ATP تبدیل کنه.

نکته مهم:با اینکه تو شکل کتاب برای ساخت ATP زنجیره رسم نشده ولی تو متن نوشته شده:در حالی که یک زنجیره انتقال الکترون انرژی لازم رو برای ساخت ATP فراهم میکنه…پس تو ساخت ATP زنجیره انتقال الکترون نقش داره.همچنین تو ساخت ادنوزین تری فسفات NADP هم تاثیر داره.

از طرف دیگه با الکترونی که به NADP انرژی برای ساخت NADPH تامین میشه که این دی نوکلئوتید تو بستره(نه تیلاکوئید ساخته بشه.این دی نوکلئوتید ناقل الکترون هست و الکترون های پر انرژی با خودش میبره به چرخه کالوین.

دقت کنین NADP و NADPH نوکلئوتید هستن با تمامی ویژگی های نوکلئوتید که تو فصل ۵ سال سوم هست.

خلاصه زنجیره انتقال الکترون اینه که ATP و NADPH ساخته میشن تا انرژی و الکترون لازم چرخه کالوین رو تامین کنن و برن به چرخه کالوین تا مصرف بشن

سراسری داخل ۹۰

کدام موارد صحیح است؟

همه فتوسنتز کننده ها…

الف-اکسیژن تولید می کنند         ب-اکسیژن مصرف می کنند

ج-رنگیزه دارند                           د-DNA حلقوی دارند

۱-الف-ب          ۲-الف-ج             ۳-ب-د              ۴-ج-د

گزینه ۴ درسته.تمام نکته هاشم گفته شده دیگه

سراسری ۹۰خارج

همه ی سلول های….

۱-رنگیزه دار فتوسنتز کننده اند        ۲-فتوسنتزکننده اندامک دارند

۳-اندامک دار فتوسنتز کننده اند       ۴-فتوسنتز کننده رنگیزه دارند

گزینه ۴

۱-شبکیه رنگیزه داره ولی فتوسنتز نه             ۲-باکتری فتوسنتز داره اندامک نه

۳-قاطر!!!اندامک داره فتوسنتز نه                     ۴-هر فتوسنتزی باید نور گیر بندازه!

سراسری ۹۱ داخل

پروتئین های کانالی موجود در غشای تیلاکوئید حسن یوسف با صرف انرژی……می کنند

۱-ATP را به ADP تبدیل

۲-ADP را به ATP تبدیل

۳-یون های هیدروژن را به تیلاکوئید وارد

۴-یون های هیدروژن را از تیلاکوئید خارج

۱-بدون شرح!

۲-این یکی از وظایف کانال یونی هست که گفتیم.انرژیش رو هم که گفتیم هم زنجیره انتقال اکترون هم شیب غلظت تامین میکنه پس همین درسته!

۳-این وظیفه پمپ غشاییه نه کانال یونی

۴-این هم وظیفه کانال یونی هست ولی سوال گفته با صرف انرژی.گفتم که خروج هیدروژن انرژی نمیخواد ولی ساخت ATP انرژی میخواد

بقیه سوالا ترکیب هست با چرخه کالوین یا بخش های دیگه که ایشالا دفعه بعد

 

 

چرخه کالوین:کتاب همون اول کار گفته چرخه کالوین رایج ترین روش تثبیت دی اکسید در جانداران کلروفیل دار است.کتاب از این عبارت سه تا منظور داره:۱-چرخه کالوین تنها راه تثبیت دی اکسید نیست۲-همه فتوسنتز کننده ها چرخه کالوین ندارن۳-اگه نکته ۲ رو به عبارت بهتری بگم ینی اینکه باکتری ها چرخه کالوین ندارن در حالی که زنجیره انتقال الکترون دارن و روش تثبیت دی اکسید کربن تو باکتری فرق میکنه که تو کتاب ذکر نشده

اما چرخه کالوین بدون استثنا تو تمامی گیاهان اتفاق میوفته توضیحات بیشتر بمونه برای بخش گیاهان C3 وزC4.

چرخه کالوین برای چیه؟!چرخه کالوین برای تولید کربوهیدرات مورد نیازه گیاهه و دقت کنید تو این چرخه اکسیژن نه تولید و نه مصرف نمیشه.دی اکسید کربن هم تولید نمیشه و فقط مصرف میشه.

نکات مهم کالوین:همونطور که گفتم کالوین برای تولید کربوهیدرات های مورد نیازه گیاهه.کربوهیدرات ها تعداد متفاوتی کربن دارن.به ازای هر کربن یک بار چرخه کالوین انجام میشه.به ازای هر چرخه کالوین یک عدد دی اکسید کربن تثبیت میشه(پس  مثال و شکل کتاب به ازای ۳ بار گردش کالوین نوشته شده)به ازای هر دی اکسید کربن تثبیت شده یک ملوکول ۶ کربنه ناپایدار ساخته میشه و به ازای هر ملوکول ۶ کربنه هم ۲ ملوکول ۳ کربنه ساخته میشه. به ازای ۶  مولکول ۳ کربنه ۶ قند ۳ کربنه تولید میشه(تعداد مولکول با قند و تعداد کربن ها همواره برابره)

به ازای هر چرخه کالوین ۳ ATP مصرف میشه(به ازای ۳ بار ضربدر ۳ که میشه ۹ بار همون مثال کتاب)و ۲ تا NADH مصرف میشه(به ازای ۳ بار ضربدر ۳ میشه میشه ۶)به ازای هر NADH مصرفی یک ملوکول اب و ۲ الکترون هم مصرف میشن

مثال:میخوایم گفته هامون رو در مورد مالتوز بررسی کنیم.مالتوز دو تا گلوکز داره یعنی ۱۲ کربنه هست.خوب چون ۱۲ کربنه هستش برای ساختش باید ۱۲ بار چرخه کالوین انجام بشه.یعنی ۱۲ تا دی اکسید کربن تثبیت میشه و ۱۲ تا ملوکول ۶ کربنه ناپایدار ساخته میشه.

چرخه ۱۲ بار انجام شده.تو هر بار کالوین ۳ ATP مصرف میشه پس اینجا ۳×۱۲=۳۶ تا مصرف میشه.هر بار کالوین دو تا NADH مصرف میکنه پس برای ۱۲ بار ۲×۱۲=۲۴٫به ازای هر NADH هم یک ملوکول اب و دو تا الکترون مصرف میشه پس اینجا ۲۴ تا ملوکول اب و ۴۸ تا الکترون مصرف میشه

چرخه کالوین تو بستره کلروپلاست و با عمل کربوکسیلازی(ازدی اکسید کربن میاد!)روبیسکو انجام میشه که اغازگرش مولکول ۵ کربنه ۲ فسفاته به نام ریبولوز بیس فسفات هستش و طی اون ATP , NADPH که قبلا تو زنجیره انتقال الکترون ساخته شدن مصرف میشن که NADPH الکترونش رو تامین میکنه.

گام های کالوین:

تو گام اول ۱ عدد دی اکسید کربن ۱ کربنه با عمل روبیسکو میچسبه به بیس فسفاته ۵ کربنه و یه ترکیب۶ کربنه ناپایدار میسازه که قند نیست.

تو گام دوم این ۶ کربنه ناپایدار از وسط میشکنه و ۲ تا ملوکول ۳ کربنه میسازه.ATP که تو چرخه انتقال الکترون ساخته شده تبدیل به ADP میشه(ینی برعکسه زنجیره انتقال الکترون)و در واقع فسفاتش رو میده به ملوکول ۶ کربنه NADPH هم الکترونش رو از دست میده(الکترونی که از زنجیره انتقال الکترون با خودش میاره) و اکسید میشه و اون الکترون رو میده به ملوکول ۶ کربنه و اونو احیا میکنه. و تبدیل میشه به NADP(بازم برعکسه زنجیره انتقال الکترون)پس از اینه که قند های ۳ کربنه تشکیل میشن.

تو گام ۳ بعضی از این قند ها برای ساخت کربوهیدرات ها و ترکیبات الی از چرخه خارج میشن

تو گام ۴ از بقیه قند ها برای تولید مجدد ریبولوز بیس فسفات استفاده میشه که بازم تو این گام ATP به ADP تبدیل میشه

ریبولوزبیس فسفات تو چرخه کالوین هم تولید و هم مصرف میشه.

نفس نوری:

اول ببینیم تنفس نوری چرا اتفاق میوفته.همونطور که میدونید تنفس نوری جلوی فتوسنتز رو میگیره.بعضی موقع ها ممکنه روزنه های هوایی تحت شرایطی بسته بشن.مثلا تو هوای خیلی گرم این روزنه ها بسته میشن.خوب وقتی روزنه ها بسته میشن گیاه نمیتونه دی اکسید کربن بگیره.از طرف دیگه گیاه طی زنجیره انتقال الکترون اکسیژن تولید میکنه و چون روزنه بسته هستش این اکسیژن نمیتونه از گیاه خارج بشه.نتیجه اینه که رفته رفته توی گیاه از اکسیژن پر میشه.میدونیم یکی از مواد اولیه برای انجام کالوین دی اکسید کربن هستش.بعد اینکه نسبت اکسیژن به کربن دی اکسید تو داخل گیاه زیاد شد دیگه کالوین و در واقع فتوسنتز انجام نمیگیره و تنفس نوری اتفاق میوفته.تو تنفس نوری بر عکس فتوسنتز اکسیژن مصرف و دی اکسید کربن تولید میشه.

از فصل ۱۰ سوم خوندیم که ابسیزیک اسید روزنه ها رو میبنده پس ابسیزیک اسید هم تنفس نوری رو افزایش میده

تفاوت های فتوسنتز و تنفس نوری:تو فتوسنتز دی اکسید مصرف و اکسیژن مصرف میشه ولی تو تنفس نوری اکسیژن مصرف و دی اکسید کربن تولید میشه.تو فتوسنتز و در مرحله زنجیره انتقال الکترون ATP تولید میشه ولی تو تنفس نوری این ماده تولید نمیشه.قسمتی از تنفس نوری تو میتوکندری هست ولی فتوسنتز نه.فتوسنتز شامل ۳ تا مرحله هستش ولی تنفس نوری فقط خودشه و زنجیره انتقال الکترون و اینجور چیزا نداره.

شباهت های فتوسنتز و تنفس نوری:هر دو تو بستره کلروپلاست انجام میشه.اغازگر هر دو ریبولوزبیس فسفات هستش.تو هر دو تا روبیسکو نقش داره با این تفاوت که تو فتوسنتز روبیسکو عمل کربوکسیلازی داره ولی تو تنفس نوری عمل اکسیژنازی.

تنفس نوری فقط و فقط تو گیاهای C3 انجام میشه و گیاهان C4 و CAM تنفس نوری ندارن چون سازگاری های ویژه ای برای انجام ندادنش دارن

مراحل تنفس نوری:با عمل اکسیژنازی روبیسکو اکسیژن تو بستره به ماده ۵ کربنه ریبولوز بیس فسفات میچسبه و این ملوکول ۵ کربنه میشکنه و ۱ ترکیب ۳ کربنه و ۱ ترکیب ۲ کربنه میسازه.اون ترکیب ۲ کربنه با گذشتن از ۴ غشا و ۸ لایه فسفولیپید به میتوکندری همون سلول میره(۲ تا غشا برای کلروپلاست و ۲ تا میتوکندری)CO2 ازاد میکنه(اینجوری یادتون بمونه که هم ترکیب ۲ کربنه و هم CO2 هر دوتاشون ۲ دارن!)

سراسری ۹۰ داخل

NADP….

۱-به عنوان عضوی از زنجیره انتقال الکترون بر تولید ATP بی تاثیر است

۲-به کلروفیل در به دام انداختن نور کمک می کند و در تجزیه اب توسط فتوسیستم ۱ نقش دارد

۳-در رایج ترین روش تثبیت دی اکسید کربن به هنگام تشکیل قند ۳ کربنه از مولکول ۳ کربنه تولید می شود

۴-الکترون ها را به کالوین منتقل می کند و در تشکیل ترکیب ۴ کربنی از ترکیب ۵ کربنی نقش دارد

۱-دفعه پیش گفتم تاثیر داره!        ۲-اصلا ربطی نداره!همچنین اب زیر فتوسیستم ۲ تجزیه میشه و اونم نه با عمل فتوسیستم ۲

۳-همون گام دو کالوین هست و درسته

۴-دفعه قبل هم گفتیم که NADPH هست که الکترون رو به کالوین میاره.همچنین تو کالوین اصلا ملوکول ۴ کربنه تولید میشه؟!

سراسری ۹۰ خارج

در جانداران دارای کلروپلاست با ۳ بار گردش متوالی کالوین…

۱-سه ملوکول ۶ کربنه حاصل میشه            ۲-۹ مولکول کربن دی اکسید کربن مصرف میشود

۳-۳ مولکول ۶ کربنه ناپایدار تجزیه می شود    ۴-۹ گروه فسفات به ADP متصل می شود

۱-برعکس!۶ ملوکول ۳ کربنه حاصل میشه.گفتیم به ازای هر کربن ۱ بار کالوین وقتی ۳ بار کالوین انجام شده چطور ۶ تا کربن حاصل میشه؟!

۲-هر بار کالوین ۱ دونه دو اکسید کربن مصرف میشه          ۳-درسته چون هر کالوین ۱ دونه ۶ ملوکول ناپایدار

۴-اگه فسفات به ADP بچسبه ATP ساخته میشه در حالی که کاملا برعکسش تو کالوین اتفاق میوفته!

سراسری ۹۱

در برگ درخت بید در گامی از کالوین که…….می شود….می گردد

۱-ATP ساخته-ترکیب ۵ کربنه تجزیه              ۲-ATP مصرف-ترکیب ۶ کربنه ناپایدار تولید

۳-قند ۳ کربنه ساخته-NADP ساخته              ۴-NADPH مصرف-ATP تولید

۱-اصلا تو کالوین ATP ساخته نمیشه.مصرف میشه

۲-اولی مربوط به گام دو هست دومی مربوط به گام اول

۳-هر دو تا مربوط به گام دو هست و درسته

۴-ATP تولید نمیشههههههههههه!

سراسری خارج ۹۱

در سلول های کلرانشیم برگ جعفری NADP در….و طی واکنش….حاصل می شود

۱-درون تیلاکوئید-تبدیل انرژی نورانی به شیمیایی          ۲-درون تیلاکوئید-گام دو کالوین

۳-استروما-تبدیل انرژی نورانی به شیمیایی                  ۴-استروما-گام دو کالوین

۴ خیلی ضایعست.فقط در مورد گزینه ۱ بگم که به زنجیره انتقال الکترون اشاره داره که اونجا‌NADP مصرف میشه نه ساخته.تبدیل انرژی نورانی به شیمیایی همون مرحله دوم فتوسنتز یا همون زنجیره انتقال الکترونه که درون تیلاکوئید انجام میشه(رد ۳)کالوین هم درون بستره(رد ۲)

سراسری خارج ۹۲

در همه ی گیاهان….

۱-عبور یون برخلاف شیب غلظت از غشای هر اندامک تنها با مصرف ATP ممکن است

۲-از محصول گام یک کالوین برای ساخت مولکول ۳ کربنه پر انرژی استفاده می شود

۳-ترکیبات الی همواره با انتشار از بافت هادی به بخش در حال رشد می رود

۴-تورژسانس سلول های تنها عامل استوار نگه داشتن ساقه های گیاهی است

۱-تو قسمت اول گفتم پمپ غشایی با انتقال فاعل یون پمپ میکنه ولی انرژیش رو از الکترون میگیره نه ATP

۲-محصول گام یک کالوین ۶ کربنه ناپایدار هست و از وسط میشکنه و ترکیب ۳ کربنه میسازه(درست)

۳-خزه بافت هادی نداره!

۴-یکی از عوامل!

5 دیدگاه در “آموزش شارش انرژی

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *