Lesson 13- Photosynthesis in Higher plants. Part 1 (Tamil / English )
பாடம் 13. உயர் தாவரங்களின் ஒளிச்சேர்க்கை
1. ஜோசப் பிரிஸ்டிலி (1772).
மெழுகுவர்த்தி, எலி மற்றும் புதினா தாவரத்தினை பயன்படுத்தி தாவர வளர்ச்சிக்கு காற்று தேவை என்பதை நிருபித்து காட்டினார்.
ஜீன் யின்ஜன் ஹவுஸ் (1779).
சூரிய ஒளியின் உதவியால் தாவரங்கள் ஆக்சிஜன் வெளியிடுகிறது என்பதை பிரிஸ்டிலி சோதனை மூலம் நிருபித்து காட்டினார்.
ஜூலியஸ் வான் சாக்ஸ் (1854) .
ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைபொருள் தரசம் என்பதை கண்டறிந்தார். பச்சைய நிறமி பசுங்கணிகத்தில் உள்ளது.
2. இன்ஜல்மேன் (1888).
ஒளிச்சேர்க்கையில் ஒளி செயல்திறன் நிறமாலையை கண்டறிந்தார்.
வான் நீல் (1931).
நீர் ஒளி பிளத்தலின் மூலம் ஆக்சிஜன் வெளியிடப்படுகிறது. ஆனால் Co2 வெளியிடுவதில்லை.
3. ஒளி வினை.
சூரிய ஆற்றலானது குளோரோஃபில்கள் மூலம் பிடிக்கப்பட்டு வேதி ஆற்றலான ATP மற்றும் NADPH +H ஆக சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இரண்டு நிலைகள்.
ஒளி ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலை.
ஒளி வேதி நிலை
இருள் வினை.
இவ்வினையில் கார்பன்டை ஆக்சைடு நிலைநிறுத்தப்பட்டு மற்றும் ஒடுக்கம் அடைந்து கார்போஹைட்ரேட்டுகளாக மாற்றப்படுகிறது. கால்வின் பென்சன் சுழற்சி என்றும் அழைப்பர்.
4. ஒளிச்சேர்க்கை நிறமிகள்.
பச்சையம் a- பசுந்தாவரங்கள் மற்றும் சயனோபாக்டீரியங்கள்.
பச்சையம் b- பசுமை ஆல்காக்கள் மற்றும் அனைத்து உயர் தாவரங்கள்.
கரோட்டின்- லைக்கோபீன்கள் (சிவப்பு நிறமி)
சாந்தோஃபில்- வயோலாசாந்தின் , ஃபுயுகோசாந்தின் மற்றும் லியூட்டின் (மஞ்சள் நிறமி)
பைகோசயனின்- சயனோபாக்டீரியங்கள்.
ஃபைகோ எரித்ரின்- சிவப்பு ஆல்காக்கள்.
பச்சையம் c- டயனோபிளாஜெல்லேட்டுகள், டயாட்டங்கள் மற்றும் பழுப்பு ஆல்கா க்கள்.
பச்சையம் d- சிவப்பு ஆல்காக்கள்
பச்சையம் e- சாந்தோஃபைசியன் ஆல்காக்கள்.
5. ஒளி ஈர்ப்பு நிறமாலை.
ஒளியை பிரதிபலிக்காமல் , கடத்தாமல் ஒளியை முழுமையாக தேக்கி வைத்துக் கொள்வது ஒளி ஈர்ப்பு எனப்படும். நிறமிகள் ஒளியின் பல்வேறு அலைநீளங்களை ஈர்த்துக் கொள்கிறது. ஒளி ஈர்ப்பு நிறமாலை என்பது ஒளியின் பல்வேறு அலை நீளங்களையும், நிறமிகளின் ஒளி ஈர்ப்பையும் வரைப்படத்தில் பொருத்தி பெறப்படும் வளைவு வரை படமாகும்.
ஒளி செயல்திறன் நிறமாலை.
ஒளிச்சேர்க்கையின் போது பல்வேறு ஒளி அலைகளின் செயல்திறனை அளவிட அவற்றின் குவாண்டம் விளைச்சலுடன் ஒப்பிட்டு வரைபடம் வரையும் போது உருவாகும் வளைவுகள் கொண்ட வரைபடம். செயல்திறன் நிறமாலையைக் காட்டும் வரைகோட்டுறுவிலிருந்து அதிகபடியான ஒளிச்சேர்க்கையானது நீலம் மற்றும் சிவப்பு நிறமாலைகளில் நடைபெறுகிறது என நிருபணமாகிறது.
6. நிறமி அமைப்பு மற்றும் வினை மையம்.
தைலகாய்டு உறையில் நிறமி அமைப்பு I (PSI) மற்றும் நிறமி அமைப்பு II (PSII) ஆகியவை காணப்படுகின்றன.
PSI ஆனது அடுக்கற்ற கிராணத்தின் , ஸ்ட்ரோமவை நோக்கிய பகுதியில் காணப்படுகிறது.
PSII ஆனது கிரானத்தின் அடுக்கற்ற தைலகாய்டு உறையில் அதன் உள்வெளியை நோக்கி காணப்படுகிறது.
ஒவ்வொரு நிறமி அமைப்பும் மைய ஆதார கூட்டமைப்பையும் (CC) , ஒளி அறுவடை செய்யும் கூட்டமைப்பையும் (LHC) மற்றும் ஆன்டெனா மூலக்கூறுகள் பெற்ற பகுதியையும் கொண்டுள்ளது.
7.ஒளிசார் நீர்பகுப்பு.
ஒளிசார் நீர்பகுப்பு ஆக்சிஜனை வெளியேற்றும் கூட்டமைப்புடன் தொடர்புடையது. ஆக்ஸிஜனை வெளியேற்றும் கூட்டமைப்பு நிறமி அமைப்பு II இல் காணப்படுகிறது. இதற்கு வினை ஊக்கியாக Mn மற்றும் Cl ஆகியவை செயல்படுகின்றன.
8. ஒளி பாஸ்பரிகரணம்.
பாஸ்பரிகரணம் (அ) பாஸ்பரஸ் சேர்க்கை என்பது அடினோசின் டைபாஸ்பேட்டுடன் கனிம பாஸ்பேட் இணைந்து ATP யை உருவாக்கும் வினையாகும். பாஸ்பேட்டை இணைக்க ஒளியின் மூலம் உருவான எலக்ட்ரான்கள் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
9. Z திட்டம்.
சுழலா ஒளி பாஸ்பரிகரணத்தின் போது, எலக்ட்ரான் செல்லும் பாதையானது Z அமைப்பில் இருப்பதால் இதற்கு Z திட்டம் என்று பெயர்.
10. வேதி சவ்வூடு பரவல் கோட்பாடு.
பீட்டர் மிட்செல் உருவாக்கினார்.
தைலகாய்டு உள் இடைவெளியில் தோன்றும் புரோட்டான் இயக்கவிசை அல்லது தைலகாய்டு சவ்விற்கு உள்ளும் வெளியேயும் ஏற்படும். H அயனிகளின் வேதி சரிவு ATP உற்பத்தியைத் தூண்டுகிறது.
கலைச்சொல் அகராதி.
1. ஆற்றல் உள்ளீட்டு வினை.
ஒரு வேதி வினையில் நேர்மறை தனி ஆற்றல் செலவு அல்லது ATP பயன்படுத்தும் வினை.
2.ஆற்றல் வெளியீட்டு வினை.
ஒரு வேதி வினையில் எதிர்மறை தனி ஆற்றல் செலவு அல்லது ATP வெளியிடும் வினை.
3. மிளிர் ஒளிர்தல்.
ஈர்க்கப்பட்ட கதிர்வீச்சு ஆற்றலானது விரைந்து ஒளியாக உமிழும் நிகழ்வு.
4. கிரானம்.
பசுங்கணிகத்தின் ஸ்ட்ரோமாவில் லாமெல்லக்கள் ஒன்றின் மீது ஒன்றாக அடுக்கி வைக்கப்பட்ட நாணயங்கள் போன்று காணப்படும் அமைப்பு.
5. ஹீம் அல்லாத இரும்பு.
தாவரங்களிலிருந்து உருவான ஹீம் புரதங்களில் உள்ள இரும்பு கொண்ட போர்பைரின் ப்ராஸ்தெடிக் தொகுதி.
6. ஆக்ஸிஜனேற்றம்.
நீரானது ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைந்து ஆக்ஸிஜனாக மாறுதல். (எலக்ட்ரான் இழப்பு).
7. நின்றொளிர்தல்.
ஈர்க்கப்பட்ட கதிர்வீச்சு ஆற்றலானது தாமதமாக ஒளியாக உமிழும் நிகழ்வு.
8. போட்டான்.
ஒளியானது ஒரு மின்காந்த கதிர்வீச்சு ஆற்றலாகும். மேலும் ஒளியானது மிக நுண்ணிய துகள்களாக பயணிக்கிறது. இது ஒளியாற்றலின் தனித்த இயற்பியல் அலகு.
9. ஒடுக்கம்.
கார்பன் டை ஆக்ஸைடு ஒடுக்கமடைந்து கார்போஹைட்ரேட்டுகளாக மாறுதல் (எலக்ட்ரான் ஏற்பு).
Technical points
1. Joseph Priestly (1772).
Performed experiments with candle, mice and mint plant and concluded that vegetation purifies the air.
Jean Ingen Houz (1779).
Confirmed Priestley's experiment that oxygen released by the plants is possible only in light.
Julius Von Sachs (1854).
Discovered that product of photosynthesis was starch. Green substance (chorophyll) is located in special structures (Chloroplast).
2. T. W. Engelmann (1888).
Plotted action spectrum of photosynthesis.
Van Neil (1931).
Oxygen released during photolysis comes from water and not from CO2. He also conducted experiments in Purple green bacteria and demonstrated photosynthesis.
In green sulphur bacteria H2S is the hydrogen donor which releases sulphur instead of oxygen.
3. Light reaction.
Solar energy is trapped by chorophyll and stored in the form of chemical energy as ATP and reducing power NADPH+H+. Two phases.
Photo oxidation phase
Photo chemical phase
Dark reaction.
Fixation and reduction of CO2 into carbohydrates with the help of assimilatory power produced during light reaction. Also called as Calvin- Benson cycle.
4. Photosynthetic pigments.
Chlorophyll a -
green plants and cyanobacteria.
Chlorophyll b- green algae and all higher plants.
Carotene- lycopene(red)
Xanthophyll- Violaxanthin, Fucoxanthin and Lutein (yellow).
Phycocyanin- Cyanobacteria
Phycoerythrin- Red algae.
Chlorophyll c- dinoflagellates, Diatoms and Brown algae.
Chlorophyll d- Red algae
Chlorophyll e- xanthophycean algae.
5. Absorption spectrum- The term absorption refers to complete retention of light, without reflection or transmission. Pigments absorb different wavelengths of light. A curve obtained by plotting the amount of absorption of different wavelengths of light by a pigment.
Action spectrum- The effectiveness of different wavelength of light on photosynthesis is measured by plotting against quantum yield. The curve showing the rate of photosynthesis at different wavelengths of light.
6. Photosystem and Reaction centre.
Thylakoid membrane contains photosystem I and II.
PSI is in unstacked region of granum facing stroma of chloroplast.
PSII is found in stacked region of thylakoid membrane facing lumen of thylakoid.
Each photosystem consists of central core complex (CC) and light harvesting complex (LHC) or Antenna molecules.
7. Photolysis of water.
The process of photolysis is associated with oxygen evolving complex (OEC) or water splitting complex in pigment system II and is catalysed by the prescence of Mn and Cl.
Widely accepted theory proposed by Kok et al (1970) explaining photo oxidation of water is water oxidising clock or S state mechanism.
8.photophosphorylation.
Phosphorylation is the process of synthesis of ATP by the addition of inorganic phosphate to ADP.
The addition of phosphate here takes place with the help of light generated electron.
9. Z scheme.
In non cyclic photophosphorylation, the electron flow looks like the appearance of letter Z.
10. Chemiosmotic theory.
Proposed by Peter Mitchell.
The proton motive force created inside the lumen of thylakoid or chemical gradient of H+ ion across the membrane stimulates ATP generation.
Glossary.
1. Endergonic.
A chemical reaction with a positive free energy charge or ATP utilizing reactions.
2. Exergonic.
A chemical reaction with a negative free energy charge or ATP producing reactions.
3. Fluorescence.
Emission of light by a substance that has absorbed light in the form luminescence.
4. Granum.
A stack of thylakoid in a stroma of chloroplast.
5. Non heme iron.
An iron porphyrin prosthetic group of heme proteins from plant origin.
6. Oxidation.
Water is oxidised into oxygen. (Loss of electrons).
7. Phosphorescence.
Is the delayed emission of absorbed radiations.
8. Photon.
Light is electromagnetic radiant energy and travels as tiny particles. A discrete physical unit of light energy.
9. Reduction.
Co2 is reduced into carbohydrates. (Gain of electrons).
Dr. A. KINGSLIN M.Sc, BEd, Phd
Post Graduate Teacher in Botany
Post a Comment