Àkọlé rẹ̀ ni “Àwọn Ìhùwàsí Dúdú: Àwọn Ìlànà Pàtàkì Nínú Fọ́tòsísẹ́ẹ̀tì”
Pendahuluan
Ìṣẹ̀dá ì ...
Àwọn Ìdáhùn Dúdú àti Ìrìn Calvin
Àwọn ìṣesí dúdú ni a sábà máa ń pè ní Calvin Cycle, tí a sọ orúkọ rẹ̀ ní orúkọ onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ará Amẹ́ríkà Melvin Calvin, ẹni tí, pẹ̀lú àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ Andrew Benson àti James Bassham, ṣe àlàyé ipa ọ̀nà ìṣesí yìí ní àṣeyọrí. Calvin Cycle ń ṣẹlẹ̀ nínú stroma chloroplast, ó sì jẹ́ ọ̀wọ́ àwọn ìṣesí kẹ́míkà tí ó ń yí carbon dioxide àti àwọn èròjà organic padà sí glucose. A lè pín ìlànà yìí sí àwọn ìpele pàtàkì mẹ́ta: ìfàmọ́ carbon, ìdínkù, àti àtúntò.
1. Ìsopọ̀mọ́ erogba
Igbesẹ akọkọ ninu awọn iṣe dudu ni fifi erogba sipo. Ni igbesẹ yii, erogba oloro afẹ́fẹ́ ni a so mọ, tabi di, sinu awọn agbo-ara adayeba. Molikula gbigba akọkọ ninu iyipo yii ni ribulose bisphosphate (RuBP), agbo-ara erogba marun-un. Enzymu ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCO) n mu ki iṣepo laarin RuBP ati CO2 rọrun, ni sisẹda agbo-ara erogba mẹfa ti a pin si awọn molikula meji ti 3-phosphoglycerate (3-PGA) lẹsẹkẹsẹ.
2. Idinku
Ipele ti o tẹle ni idinku, nibiti awọn molikula 3-PGA ti n gba ifasẹyin idinku lati ṣẹda glyceraldehyde-3-phosphate (G3P). Ilana yii nilo ATP ati NADPH ti a ṣe lati inu awọn ifasẹyin ina. Nipasẹ lẹsẹsẹ awọn ifasẹyin enzymatic, 3-PGA gba ẹgbẹ fosfeti lati ATP ati awọn elekitironi lati NADPH, ti o n ṣe G3P. Lẹhinna a lo diẹ ninu awọn molikula G3P fun iṣelọpọ glukosi, lakoko ti awọn iyokù ni a lo ni ipele isọdọtun.
3. Àtúnṣe
Ìpele ìkẹyìn ti ìyípo Calvin ni àtúntò. Ní ìpele yìí, àwọn mọ́lẹ́kúlù G3P tí a kò lò fún ìṣẹ̀dá glucose máa ń ní àwọn ìṣesí enzymatic láti tún RuBP ṣe, èyí tí yóò jẹ́ kí ìyípo náà tún bẹ̀rẹ̀. Ìlànà yìí nílò ATP afikún, àti ìkójọpọ̀ ATP àti NADPH jẹ́ pàtàkì sí ìtẹ̀síwájú ìyípo náà.
Pàtàkì Àwọn Ìdáhùn Dúdú
Ọ̀kan lára àwọn iṣẹ́ pàtàkì ti àwọn ìṣe òkùnkùn ni ìyípadà CO2 sí àwọn èròjà onígbà-pípé, tí ó ń mú glucose jáde nígbẹ̀yìn-gbẹ́yín. Ìlànà yìí ni ìpìlẹ̀ ẹ̀wọ̀n oúnjẹ ti àyíká nítorí pé ó ń pèsè orísun oúnjẹ pàtàkì fún àwọn ohun alààyè autotrophic. Jù bẹ́ẹ̀ lọ, àwọn ìṣe òkùnkùn náà tún ń ran lọ́wọ́ láti ṣàkóso ipele CO2 afẹ́fẹ́, èyí tí ó ní ipa lórí ìwọ́ntúnwọ́nsí ojú-ọjọ́ ayé. Ní àsìkò pípẹ́, àwọn ìṣe wọ̀nyí ń kó ipa nínú ìṣẹ̀dá àti ìpamọ́ agbára ní gbogbo ìgbésí ayé ewéko.
Ṣíṣe àtúnṣe àti Ìyípadà
Iyara ati ṣiṣe ti iyipo Calvin le yatọ si da lori awọn ipo ayika gẹgẹbi iwọn otutu, agbara ina, ati ifọkansi CO2. Awọn eweko ti ṣe agbekalẹ awọn iyipada oriṣiriṣi lati mu ilana yii dara si. Fun apẹẹrẹ, awọn eweko C4 ati CAM ti dagbasoke lati ṣe atunṣe erogba daradara diẹ sii labẹ awọn ipo ayika ti o buruju, gẹgẹbi awọn iwọn otutu giga ati ọgbun.
Nínú àwọn ohun ọ̀gbìn C4, ìfàmọ́ra erogba àkọ́kọ́ máa ń wáyé nínú àwọn sẹ́ẹ̀lì mesophyll, tí ó máa ń ṣẹ̀dá àwọn acids erogba 4 tí a ó sì gbé lọ sí àwọn sẹ́ẹ̀lì àpò ìdìpọ̀ níbi tí ìyípo Calvin ti ń wáyé. Ìyípadà yìí ń ran lọ́wọ́ láti dín ìmísí fọ́tò kù àti láti mú kí iṣẹ́ fọ́tòsíntì pọ̀ sí i lábẹ́ àwọn ipò ìmọ́lẹ̀ gíga àti wíwà omi díẹ̀.
Nibayi, awọn eweko CAM (Crassulacean Acid Metabolism) maa n ṣe awọn iṣẹda dudu ni alẹ, nigbati awọn stomata wọn ba ṣii lati mu CO2. Lẹhinna a tọju erogba yii bi awọn acids Organic ati lilo ni ọsan nigbati ina ba wa ati pe awọn stomata wọn ti wa ni pipade. Atunṣe yii ngbanilaaye awọn eweko CAM, gẹgẹbi cacti, lati ṣetọju ṣiṣe photosynthesis lakoko ti o dinku pipadanu omi.
Iwadi ati Lilo
Ìkẹ́kọ̀ọ́ nípa àwọn ìhùwàsí òkùnkùn kìí ṣe pàtàkì fún òye àwọn ìpìlẹ̀ nípa ìmọ̀ nípa ewéko nìkan, ṣùgbọ́n ó tún ní àwọn ìtumọ̀ tó wúlò nínú iṣẹ́ àgbẹ̀ àti ìmọ̀ ẹ̀rọ bayotechnology. Ọ̀kan lára àwọn ìpèníjà nínú iṣẹ́ àgbẹ̀ òde òní ni mímú kí àwọn ohun ọ̀gbìn oúnjẹ pọ̀ sí i láti bá àìní àwọn ènìyàn tó ń pọ̀ sí i kárí ayé mu. Nípa lílóye àwọn kúlẹ̀kúlẹ̀ nípa àwọn ìhùwàsí òkùnkùn àti ìyípo Calvin, àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì lè ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ọgbọ́n láti mú kí ìhùwàsí fọ́tòsíntì pọ̀ sí i àti láti mú kí ìhùwàsí èso pọ̀ sí i.
Ọ̀nà kan tí a ń ṣe àgbéyẹ̀wò ni ìmọ̀-ẹ̀rọ ìbílẹ̀ láti fi àwọn ipa ọ̀nà ìṣiṣẹ́ ara láti inú àwọn igi C4 sí àwọn igi C3, èyí tí a retí pé yóò mú kí omi àti nitrogen ṣiṣẹ́ dáadáa, yóò sì dín ewu ìmísí fọ́tò kù.
Síwájú sí i, òye tó pọ̀ sí i nípa enzyme RuBisCO àti bí ó ṣe ń ṣiṣẹ́ lè ṣí àǹfààní sílẹ̀ láti yí enzyme náà padà tàbí láti fi àwọn ìyàtọ̀ tó gbéṣẹ́ jù ú lọ rọ́pò rẹ̀, èyí tó lè mú kí ìṣẹ̀dá photosynthetic sunwọ̀n sí i nígbẹ̀yìn gbẹ́yín.
Ipari
Àwọn ìṣe òkùnkùn ti photosynthesis jẹ́ àwọn ìlànà dídíjú tí ó ṣe pàtàkì fún ìwàláàyè lórí ilẹ̀ ayé. Nípasẹ̀ ìyípo Calvin, àwọn ewéko àti àwọn ohun alààyè mìíràn tí wọ́n ń gbé afẹ́fẹ́ carbon dioxide sínú afẹ́fẹ́, wọ́n sì yí i padà sí àwọn èròjà onígbàlódé tí ó ṣe pàtàkì fún oúnjẹ àti agbára. Lílóye àti lílo àwọn ìlànà ìṣe òkùnkùn kìí ṣe pé ó mú kí òye wa nípa ìmọ̀ nípa ohun alààyè àti ìmọ̀ nípa ohun alààyè jinlẹ̀ sí i nìkan, ṣùgbọ́n ó tún mú kí ìlọsíwájú nínú iṣẹ́ àgbẹ̀ àti ìmọ̀ nípa ohun alààyè fún àǹfààní gbígbòòrò. A kò le sọ pàtàkì ìṣe òkùnkùn, nítorí pé àwọn ìlànà wọ̀nyí kìí ṣe ìrànlọ́wọ́ fún ìwàláàyè igi nìkan, ṣùgbọ́n gbogbo àwọn ẹ̀dá alààyè lórí ilẹ̀ ayé tí ó gbára lé ewéko fún atẹ́gùn àti oúnjẹ. Àwọn ìṣe òkùnkùn jẹ́ ẹ̀rí ìyè sí pípé àti ẹwà àwọn ìlànà àdánidá tí ó ń gbé ìwàláàyè ró.
