Фотосинтетичне фосфорилювання. 
Циклічне фосфорилювання

Фотохімічні реакції фотосинтезу — це реакції, в яких енергія світла перетворюється в енергію хімічних зв’язків, і в першу чергу в енергію фосфорних зв’язків АТФ. Розрізняють два основні типи фосфорилування: циклічне і нециклічне.

Циклічне ФФ поєднується з циклічним потоком електронів за участю лише фотосистеми 1. При фото збудженні пігменту реакційного центру Фотосистеми Р700 відбувається розподіл зарядів на мембрані.Енергія розділених зарядів може бути використана для синтезу АТФ в реакція циклічного ФФ.

В такому випадку електрон через ряд проміжних переносників повертається знову до первинного донору електронів тоді як енергія, звільнена в окислювально-відновних реакціях, використовується для синтезу АТФ.

Процес циклічного ФФ є найдревнішою формою фіксації енергії. Він не супроводжується ні виділенням 02, ні синтезом відновлених кофакторів.

Нециклічне ФФ поєднується з потоком електронів ВІД ВОДИ ДО НАДФ. Цей тип ФФ є еволюційно більш пізнішим і вимагає спільної діі обох фотосистем.

Шляхи засвоєння вуглецю в процесі фотосинтезу

Фотосинтез — складний фізіолого-біохімічний процес утворення зеленими рослинами, синьозеленими водоростями і деякими бактеріями органічних речовин із СО2 і Н2О за рахунок енергії світла, що включає світлову і темнову стадії, кожна з яких у свою чергу має декілька фаз.

Більше 99% вуглецю в атмосфері знаходиться у вигляді вуглекислого газу.

Асиміляція вуглецю в процесі фотосинтезу призводить до утворення відновленого вуглецю, який присутній в мертвій органічній речовині ґрунту, у верхніх шарах осадових порід і в літосфері — у вигляді розсіяного недоокисненого вуглецю.

Асиміляція Co 2 відбувається в процесі темнових реакцій. Відновленню при Ф. піддається не вільна молекула Co 2, а заздалегідь включена до складу певної органічної сполуки.

У вищих рослин відомо три різних механізми темнових реакцій, або вірніше вважати, що є один основний процес і два його варіанти. Основний процес — це фіксація СО2 у циклі Кальвіна. Рослини, у яких відбуваються тільки реакції цього циклу, називають С3-рослинами Кругообіг починається з фіксації атмосферного діоксиду вуглецю в процесі фотосинтезу (у рослинах і деяких мікроорганізмах). Частина вуглеводів, що утворилися, використовується самою рослиною для одержання енергії. При цьому діоксид вуглецю (продукт реакції) іде через листя або корені рослини. Частина фіксованого рослинами вуглецю споживається тваринами, які одержують його з їжею і теж виділяють його при диханні у вигляді вуглекислого газу. Мертві рослини і тварини розкладаються мікроорганізмами ґрунту, вуглець їх тканин окислюється до двооксиду і повертається в атмосферу. Подібний же кругообіг вуглецю існує і в океані. Ще не встановлено, який із кругообігів — океанічний або наземний — охоплює більш значні кількості вуглецю.

Ліси не тільки основні споживачі діоксиду вуглецю на суші, але і головний резервуар біологічно зв’язаного вуглецю Можна вважати, що середній час кругообігу вуглецю в земних організмах дорівнює 10−17 рокам і близький до аналогічного показника для атмосфери.

Але рослини не тільки поглинають діоксид вуглецю. Їх ріст — це ланцюг хімічних процесів і перетворень, для яких потрібна енергія. Рослини одержують її в результаті реакцій, в яких для вивільнення енергії, накопиченої за рахунок фотосинтезу, використовується атмосферний кисень (з повітря або розчинений у воді). Цей процес, при якому вивільняється діоксид вуглецю, називаєтьсядиханням. Дихання відбувається безупинно, але особливо воно помітне вночі, коли фотосинтез припиняється. Виділення діоксиду вуглецю при диханні відбувається не тільки у рослин, але й у будь-яких живих істот, включаючи більшість бактерій.

На фотосинтез йде діоксиду вуглецю більше, ніж його виділяється при диханні, тобто частина СО2фіксується в рослинах. За рік на поверхні суші це складає 20−30, а в океанах — 40 млрд. тонн вуглецю.

32. Живлення і його різновидності

Жимвлення рослимн — процес поглинання і засвоєння рослинами поживних речовин, необхідних для підтримання їх життєдіяльності. Живлення є частиною заг. обміну речовин рослинного організму.

Завдяки живленню організми отримують різноманітні хімічні сполуки, які забезпечують ріст, розвиток та інші процеси життєдіяльності. До поживних речовин належать органічні та неорганічні сполуки. Рослини, як і всі живі організми, живляться. При цьому головна особливість рослин — це здатність утворювати органічні сполуки з неорганічних під дією сонячного проміння. Цей процес називаєтьсяфотосинтезом. За характером живлення рослини поділяють на гетеротрофи (гриби, більшість бактерій, безхлорофільні водорості йвищі рослини) і автотрофи (всі фотосинтезуючі зелені рослини і хемосинтезуючі бактерії; див. фотосинтез, хемосинтез).

Серед рослин з гетеротрофним типом живлення розрізняють сапрофіти, що беруть сполуки з відмерлих решток, кореневих виділень та ін. продуктів органічного походження, і паразити, які для живлення використовують речовини живих організмів. У автотрофних рослин розрізняють повітряне, або листкове, живлення і ґрунтове, або кореневе, живлення (див.Мінеральне живлення рослин). Багато рослин здійснює і автотрофний, і гетеротрофний типи живлення (наприклад, комахоїдні рослини). Часто рослини з різним типом живлення вступають у симбіоз, використовуючи для свого живлення продукти життєдіяльності одна одної (наприклад, мікориза).

Вивчення живлення рослин має велике значення для правильного застосування добрив і збільшення ефективноїродючості ґрунту.

33. Що вивчає фізіологія рослин і які задачі стоять перед нею Рішення глобальних проблем у рослинництві потребує глибоких знань щодо рослиних організмів. Такі знання дає фізіологія рослин.

Фізіологія рослин — наука, що вивчає закономірності життєдіяльності рослин у зв’язку з умовами їх існування. Фізіологія рослин спочатку розвивалася як складова частина ботаніки. Фізіологія розвитку рослин вивчається у суворому дотриманні послідовності етапів онтогенезу — від ембріонального (утворення зиготи) до сенільного (старіння та природна смерть).

Об'єктом досліджень фізіології та біохімії є клітини, тканини, органи і цілі рослини, які вирощують у лабораторних або польових умовах чи в закритому ґрунті.

Специфічні завдання галузі - вивчення фізіологічних та біохімічних процесів рослинного організму в онтогенезі, що забезпечують поліпшення технології вирощування, зберігання та переробки сільськогосподарської продукції.

При вивченні курсу фізіології та біохімії рослин використовують дані біофізики, цитології, генетики, хімії, анатомії та морфології, екології.

??? фізіологією рослин як науки стоять такі задачі:

дослідження шляхів підвищення ефективності використання сонячної енергії зеленими рослинами;

пошук фізіологічних і генетичних шляхів захисту рослин від іонізуючої радіації.

прогнозування біологічних властивостей насіння, створення фізіологічних основ селекції рослин, фізіологія повинна бути теоретичною основою сучасних технологій вирощування, зберігання та переробки сільськогосподарської продукції і т. д.