اولی خوبه علامت قابل توجهپیری - زرد شدن برگ - در اثر از بین رفتن کلروفیل ایجاد می شود و در نتیجه سایر رنگدانه های برگ به ویژه زانتوفیل ها و کاروتنوئیدها قابل مشاهده می شوند. مطالعه فراساختار برگ های پیر نشان داد که تخریب تدریجی ساختار غشایی دانه های کلروپلاست، همراه با ظاهر شدن گلوله های متراکم از مواد لیپیدی (احتمالاً از غشاهای تخریب شده تشکیل شده است) وجود دارد که در آن کاروتنوئیدها حل می شوند. سایر تغییرات اولیه شامل انحطاط شبکه آندوپلاسمی و ناپدید شدن تدریجی ریبوزوم ها است. میتوکندری ساختار خود را حفظ می کند مراحل اولیهپیر می شوند، اما بعداً دچار انحطاط نیز می شوند. در سلول‌های برگهای لوبیا که کاملاً پیر شده‌اند، پلاسمالما همچنان دست‌نخورده باقی می‌ماند، اما تونوپلاست ناپدید می‌شود و ساختار سیتوپلاسم و هسته به طور کامل از بین می‌رود. کلروپلاست های باقیمانده با وزیکول های حاوی قطرات چربی نشان داده می شوند.[...]
چنین تغییرات ساختاری در سلول های یک برگ پیر با تغییر در ترکیب و فعالیت متابولیکی آنها همراه است. در نتیجه تجزیه پروتئین ها به اسیدهای آمینه و آمیدها (شکل 12.2)، محتوای پروتئین در برگ به تدریج کاهش می یابد. همچنین کاهش تدریجی محتوای RNA، به ویژه RNA ریبوزومی وجود دارد (شکل 12.3).[...]
این سوال مطرح می شود: چه چیزی باعث ایجاد و تنظیم تغییرات تخریبی که در طول پیری برگ رخ می دهد؟ از آنجایی که حداقل در برخی گونه ها، سرعت تنفس در مراحل اولیه پیری ثابت می ماند، اعتقاد بر این است که تغییراتی در متابولیسم تنفس که می تواند باعث پیری شود، رخ نمی دهد. در عین حال، دیدیم که پیری دائماً با کاهش محسوس پروتئین و RNA در برگ ها همراه است. توجه دقیقی به این تغییرات به عنوان شاخص احتمالی فرآیندهای پیری "کلیدی" صورت گرفت. بدین ترتیب نشان داده شد که بخش معینپروتئین موجود در برگ تحت یک "چرخه" ثابت قرار می گیرد، یعنی پروتئین به طور مداوم سنتز و از بین می رود و بنابراین نرخ کلی تغییر در محتوای آن نشان دهنده تفاوت در سرعت این دو فرآیند است. در مواردی که چنین گردش مداومی رخ می دهد، فراوانی پروتئین ممکن است منعکس کننده کاهش سرعت سنتز یا افزایش سرعت تجزیه یا هر دو باشد.[...]
بنابراین، ممکن است رقابت بین برگهای جوان و پیر منجر به افزایش سرعت انتقال اسید آمینه از برگهای پیر به در حال رشد و در نتیجه کاهش مخزن متابولیت‌های موجود برای سنتز پروتئین در برگهای پیر شود. در این فرضیه، نیاز به گردش پروتئین فعال بسیار مهم است، اما در برگهای پریلا کاملاً منبسط شده، سرعت گردش پروتئین «کسری 1» صفر است، یعنی سنتز و تجزیه ثابت مشاهده نمی‌شود و در طول فرآیند پیری، کسر می‌شود. 1 بسیار سریعتر از کسر دوم ("کسر 2")، که در آن گردش فعال رخ می دهد، کاهش می یابد.[...]
اکنون به رویکردی متفاوت برای مشکل پیری برگ نگاه خواهیم کرد. این رویکرد شامل مطالعاتی است که بر روی برگ ها یا قسمت هایی از برگ های جدا شده از گیاه مادر انجام می شود. جداسازی یک برگ معمولاً منجر به شروع فوری فرآیندهای پیری بافت می شود، بنابراین برگ ها یا دیسک های برگ جدا شده از یک گیاه در نظر گرفته می شوند. مواد راحتبرای آزمایشات تحت شرایط کنترل شده، که با تأثیر همبستگی سایر قسمت های گیاه پیچیده نیست.
عصاره سبز علاوه بر کلروفیل حاوی رنگدانه های دیگر و ناخالصی های خارجی است. روش های مختلفی برای جداسازی رنگدانه ها وجود دارد. یکی از آنها این است که عصاره الکلی با آب باریت ته نشین می شود، رسوب سبز حاصل روی یک فیلتر جمع آوری می شود و با الکل درمان می شود که رنگدانه های زرد - زانتوفیل و کاروتن را استخراج می کند. رسوب سبز رنگ که به خوبی با الکل شسته شده است توسط پتاسیم سوزاننده تجزیه می شود. یک لایه اتر روی محلول سبز رنگ به دست آمده ریخته می شود و سپس برای خنثی کردن پتاسیم سوزاننده، اسید استیک ضعیف به صورت قطره ای اضافه می شود. پس از خنثی سازی و تکان دادن، کلروفیل به لایه اتر می رود. اما X بدست آمده با این روش قبلاً کمی تغییر کرده است. بدست آوردن کلروفیل کاملا خالص و بدون تغییر بسیار دشوار است. روش زیر بهترین نتیجه را می دهد. برگها با الکل 82 درصد استخراج می شوند. عصاره با حجم مساوی دی سولفید کربن تکان داده می شود. لایه دی سولفید کربن چندین بار دیگر با حجم مساوی الکل با همان قدرت جدا شده و تکان داده می شود. سپس محلول کربن تبخیر شده و رسوب در الکل حل می شود. از تمام خواص کلروفیل. طیف جذبی آن سزاوار توجه ویژه است.
شکل. 1. I - طیف محلول کلروفیل با غلظت کم. II - طیف محلول کلروفیل با غلظت متوسط. III - طیف رنگدانه های زرد.
در طیف کلروفیل با غلظت کم، یک نوار تیز بین خطوط Frauenhofer قابل توجه است. که درو باو جذب پرتوهای سمت راست خط ب(شکل 1، I). در غلظت های متوسط، سه نوار دیگر بین آنها ظاهر می شود باو د،بر دیو کمی به سمت چپ E(شکل 1، II). با افزایش غلظت، نوارهای جذب ضخیم تر شده و ادغام می شوند، به طوری که تنها پرتوهای قرمز از محلول کلروفیل غلیظ عبور می کنند. آو که درو چند پرتو سبز در نهایت، با غلظت حتی بیشتر، پرتوهای سبز جذب می شوند، فقط پرتوهای قرمز از بین می روند آو که در. رنگدانه های زرد جذب مداوم تمام پرتوهای سمت راست خط را فراهم می کنند ب(شکل 1، III).
تشکیل کلروفیل به شرایط مختلفی بستگی دارد. یکی از آنها نور است. برگ هایی که در تاریکی رشد می کنند همیشه هستند رنگ زرد. چنین برگ هایی نامیده می شود باعث شد; وقتی در معرض نور قرار می گیرند، به زودی سبز می شوند. تنها استثناها جوانه های برخی از مخروطیان، شاخه های جوان سرخس ها و همچنین برخی از جلبک های تک سلولی هستند که در تاریکی سبز می شوند. نور با شدت متوسط برای سبز شدن بسیار مطلوب است. اگر برخی از گیاهانی که در تاریکی رشد می کنند در معرض نور مستقیم خورشید قرار گیرند و قسمت دیگر نیز که در معرض نور است، با برگ های کاغذی که به صورت عمودی آویزان شده اند سایه اندازی شوند، گیاهان سایه دار دائماً شروع به سبز شدن می کنند. این با این واقعیت توضیح داده می شود که همزمان با سبز شدن، روند مخالف تخریب کلروفیل اتفاق می افتد. در نور کم و متوسط تقریباً کلروفیل تخریب نمی شود. در نور روشن، همزمان با تشکیل قوی X. تخریب بسیار قابل توجهی در آن و در نتیجه سبز شدن ضعیف تر از نور پراکنده. نور بسیار کم برای سبز شدن کافی است. پرتوهای مختلف طیف اثرات متفاوتی بر تشکیل کلروفیل دارند. برای جداسازی بخش های جداگانه طیف، از روش صفحه نمایش رنگی استفاده می کنند: از زنگ های شیشه ای دو جداره پر از مایعات رنگی استفاده می شود. یک زنگ با محلول دی کرومات پتاسیم و دیگری با محلول آمونیاک اکسید مس پر شده است. اولین مایع، با غلظت متوسط، پرتوهایی از اولین قسمت کمتر انکسار طیف، یعنی قرمز، نارنجی، زرد و مقداری سبز را منتقل می کند. مایع دوم پرتوهای نیمه باقیمانده طیف، یعنی نیمه دوم سبز، آبی، نیلی و بنفش را منتقل می کند. در نتیجه، با کمک دو راه حل نامگذاری شده، طیف به دو نیمه تقسیم می شود. در نور کم، سبز شدن زودتر در زیر کلاه های زرد رخ می دهد، در نور روشن - زیر کلاه های آبی. تشکیل کلروفیل به دما نیز بستگی دارد. در دمای بسیار پایین و همچنین در دمای بسیار بالا، هیچ سبزی وجود ندارد. بنابراین، آزمایشات روی سبز شدن جوانه جو نشان داد:
در دمای 4-2 درجه سانتیگراد بعد از 7 ساعت سبز شدن "4-5 درجه" وجود ندارد. 15 دقیقه. " 5 - 6° " " " " 5 " - " " " 10° " " " " " " " 3 " 30 " " " 13° " " " " " " 2 " - " " " 18 - " 19° " " " " " " " 1 " 40 " " " " 30° " " " " 1 " 35 " " 35° " " " " " 1 " 30 " " 37 - 38° " " " " " 4 " - " " " 40° " بدون سبز
رنگ پاییزی برگها به نور و دمای هوا بستگی دارد. پرتوهای پاییزی خورشید X. را از بین می برد، در حالی که دمای پایین مانع از تشکیل جدید آن می شود. مثلا شاخه ها Chamaecypans obtusaکه توسط خورشید روشن می شود، در پاییز رنگ زرد طلایی دارند، در حالی که شاخه های سایه دار سبز باقی می مانند. سوم شرط لازمزیرا تشکیل کلروفیل وجود آهن است. بدون آهن، گیاهان زرد کم رنگ رشد می کنند که به آنها کلروتیک می گویند. خود این بیماری کلروز نامیده می شود (نگاه کنید به) و با نمک های آهن درمان می شود. سبز شدن نیز به اکسیژن نیاز دارد. در نور، در جوی فاقد اکسیژن، برگها زرد می مانند. کمبود عناصر خاکستر لازم برای گیاه در خاک با کاهش مقدار X منعکس می شود. کاهش مقدار کلروفیل نیز به دلیل افزایش بیش از حد است. مواد معدنی. در نهایت، کربوهیدرات ها برای تشکیل X ضروری هستند.
برگ های اتیو شده گیاهان مختلفبا توجه به محتوای کربوهیدرات خود به دو گروه تقسیم می شوند. برگهای اتیوله شده برخی از گیاهان مانند گندم حاوی مقدار قابل توجهی کربوهیدرات های محلول هستند. برگهای سایر گیاهان اتیوله (لوبیا) تقریباً هیچ اثری از آنها ندارند. اگر برگ های بریده شده اتیولا را روی سطح آب قرار داده و در معرض نور قرار دهند، برگ های گندم سبز می شوند، اما برگ های لوبیا زرد می مانند. اگر برگ های لوبیا را نه روی آب، بلکه روی محلولی از ساکارز، گلوکز، فروکتوز قرار دهید، همه آنها نیز سبز می شوند.
تلاش برای نصب طبیعت شیمیاییکلروفیل تا زمانی که محصولات فروپاشی آن را مطالعه نکردند، نتایج قطعی نداشت. هنگامی که جریانی از کلرید هیدروژن از محلول الکل X. عبور می کند، یک توده تقریبا سیاه رسوب می کند. این رسوب فیلتر شده، با الکل شسته شده و در اتر حل می شود. محلول صاف شده و با حجم مساوی اسید کلریدریک قوی رقیق شده و تکان داده می شود. لایه اسید کلریدریک جدا می شود، مدتی باز می ماند تا اتر باقی مانده تبخیر شود و سپس با آب اضافی رقیق می شود. رسوب آبی مایل به سیاه حاصل فیلتر شده، شسته می شود، در اسید استیک قوی در حال جوش حل می شود و می ماند تا بماند. پس از مدتی کریستال ها ته نشین می شوند فیلوسیانین،که از اسید استیک قوی متبلور می شود. برای نمک دوگانه مس اسید استیک فیلوسیانین، فرمول زیر محاسبه می شود: C 68 H 71 N 5 O 17 Cu 2. محلول اتری زرد کثیف باقی مانده پس از جداسازی محلول اسید هیدروکلریک فیلوسیونین در فنجان های مسطح تبخیر می شود. توده قهوه ای تیره حاصل در کلروفرم حل شده و با مقدار زیادی الکل رقیق می شود. رسوب وجود خواهد داشت فیلوکسانتین. هنگامی که با اسیدها درمان می شود، فیلوکسانتین به فیلوسیانین تبدیل می شود. دومی، تبخیر شده با اسید هیدروکلریک، می دهد فیلوتانین. با این حال، به دست آوردن فیلوتانین به روش زیر راحت تر است. برگ های سبز را با محلول الکلی هیدروکسید سدیم حدود دو ساعت می جوشانند. جریانی از کلرید هیدروژن از محلول سبز فیلتر شده عبور می کند. محلول روشن تر می شود و در نهایت به رنگ بنفش در می آید. پس از چند روز، کریستال های فیلوتانین سوزنی شکل زیبا از محلول رسوب می کنند. فرمول آن: C 40 H 38 N 6 O 5 (OH). هنگامی که فیلوتانین با محلول الکلی هیدروکسید پتاسیم به مدت چند ساعت در دمای 190 درجه حرارت داده می شود، سپس با آب رقیق می شود و با اتر تکان می خورد، دومی به رنگ ارغوانی مایل به قرمز در می آید. هنگامی که اتر تبخیر می شود، رسوبی به دست می آید که پس از خالص سازی، کریستال های بنفش قرمز تیره ایجاد می کند. فیلوپورفیرین- C 16 H 18 N 2 O.
این مطالعات همچنین مورد توجه هستند زیرا هماتوپورفیرین از ترکیب زیر از هموگلوبین رنگدانه خون به دست آمد: C 16 H 18 N 2 O 3. شباهت ترکیب نشان می دهد که هماتوپورفیرین یک دی اکسی فیلوپورفیرین است.
1. عملکرد مواد آلی سلول، مشخصه فقط پروتئین ها:
الف) ساخت و ساز؛
ب) محافظ؛
ج) آنزیمی؛ +
د) انرژی
2. قشر آدرنال این هورمون را تولید می کند:
الف) آدرنالین؛
ب) تیروکسین؛
ج) کورتیزون؛ +
د) گلوکاگون.
3. ماده سفید مغز تشکیل می شود:
الف) الیاف مسیرهای رسانا؛ +
ب) قشر مخچه;
ج) هسته های زیر قشری.
د) قشر مغز.
4. هسته های اعصاب واگ در:
الف) بصل النخاع؛ +
ب) دی انسفالون؛
ج) قشر مخچه;
د) زیر قشر نیمکره های مغزی.
5. موجوداتی به نام پلانکتون:
الف) شناور غیرفعال در ستون آب؛ +
ب) به طور فعال شناور؛
ج) پایین؛
د) زندگی در سطح آب.
6. از پستانداران نام برده جد مشترک دارند:
الف) والروس، نهنگ بلوگا، گاو استلر؛
ب) کرگدن، اسب، تاپیر؛ +
ج) وحشی، گورخر، زگیل؛
د) فوک، دلفین بینی بطری، گاو دریایی.
7. از موجودات تک سلولی نام برده شده، موارد زیر به ابر پادشاهی یوکاریوت ها تعلق ندارند:
الف) رادیولاریا؛
ب) مژک دار-استیلونیکیا.
ج) کلرلا؛
د) باسیلوس سابتلیس. +
8. مصرف کننده مرتبه اول:
الف) مورچه قرمز جنگلی؛
ب) مگس اره کاج؛ +
ج) سوسک گورکن؛
د) سوسک زمینی جنگلی.
9. تنفس در دوزیستان انجام می شود:
الف) از طریق آبشش؛
ب) از طریق ریه ها؛
ج) از طریق پوست؛
د) تمام روش های فوق. +
10. اجداد اولین مهره داران خشکی ماهی بودند:
الف) غضروفی؛
ب) پرتو پره.
ج) باله دار؛ +
د) ماهی ریه.
11. سخت پوستان آبزی دافنی با موارد زیر مشخص می شوند:
الف) تولید مثل جنسی شامل مردان و زنان؛
ب) تولید مثل پارتنوژنتیک.
ج) تولید مثل غیرجنسی با جوانه زدن.
د) تناوب تولید مثل پارتنوژنتیک و دوجنسی. +
12. سیستم عصبی آنلیدها:
الف) پراکنده؛
ب) گرهی؛
ج) زنجیر؛
د) راه پله +
13. سیستم گردش خون نماتدها:
الف) بسته؛
ب) باز کردن؛
ج) نیمه بسته؛
د) غایب +
14. Lancelet متعلق به گروه سیستماتیک:
الف) بی مهرگان؛
ب) بدون آبشش؛
ج) بدون جمجمه؛ +
د) بی پا
15. جوجه های هرز استرالیایی تخم می گذارند:
الف) خود را جوجه کشی کنند.
ب) در لانه سایر گونه ها قرار می گیرد.
ج) در انبوهی از برگهای پوسیده دفن شده است. +
د) روی سطحی که توسط خورشید گرم می شود رها می شود.
16. در بین خزندگان پرده گوش در موارد زیر وجود ندارد:
الف) تمساح ها؛
ب) مارها؛ +
ج) لاک پشت ها؛
د) مارمولک ها.
17. اندامک هایی که برای سلول های قارچی معمولی نیستند عبارتند از:
الف) واکوئل ها؛
ب) پلاستیدها؛ +
ج) میتوکندری؛
د) ریبوزوم ها
· همه ماهیان خاویاری با مهاجرت تخم ریزی مشخص می شوند.
· دید زنبور عسل مانند پستانداران رنگارنگ و سه بعدی است.
· پستانداران پس از انقراض دایناسورها ظاهر شدند.
· وقوع جداسازی ژنتیکی نقش تعیین کننده ای در گونه زایی دارد. +
· در سرخس چرخه زندگیگامتوفیت بر اسپوروفیت غالب است.
· تهاجم یک بیماری است که در اثر عفونت بدن توسط میکروارگانیسم های بیماری زا ایجاد می شود.
· همه عوامل عفونی حاوی مولکول های اسید نوکلئیک هستند.
· اکتین و میوزین تنها در سلول های ماهیچه ای یافت نمی شوند. +
· هموگلوبین بر روی ریبوزوم های ER خشن سنتز می شود.
· گیرنده های برخی از هورمون ها در هسته سلول قرار دارند. +
· مرگ در بدن سالم رخ نمی دهد تعداد زیادیلنفوسیت های T در تیموس
101. در طول سنتز پروتئین:
الف) aminoacyl-tRNA سنتتاز در سنتز اسیدهای آمینه شرکت می کند.
ب) انتهای C-C-A tRNA برای اتصال RNA های انتقالی به mRNA استفاده می شود.
ج) هر آمینو اسید جدیدی که به سیستم اضافه می شود در ابتدا به محل A زیر واحد بزرگ ریبوزوم متصل می شود. +
د) پپتیدیل ترانسفراز پپتید تازه تشکیل شده را از محل A به محل P منتقل می کند.
102. مراحل تکثیر ویریون را می توان به شرح زیر تعیین کرد:
1) سنتز پروتئین های ویروسی؛
2) ادغام پوسته ویریون با غشای سلولی.
3) مونتاژ پروتئین؛
4) جداسازی کپسید؛
5) انتشار ویروس از سلول.
6) همانندسازی RNA ویروسی.
103. تغییراتی که در هنگام رسیدن در میوه ها ایجاد می شود (رنگ، ساختار و ترکیب شیمیایی) ناشی از موارد زیر است:
الف) محتوای CO2 در جو؛
ب) تغییر طول روز؛
ج) سنتز اتیلن در میوه ها. +
د) غلظت اسید ایندولیل استیک در میوه ها.
104. جواهرات در مارچانتیا همولوگ هستند:
الف) دانه ها؛
ب) گامت ها؛
ج) سلول های سوماتیک جوانه های مولد. +
د) دانه های گرده.
105. از عناصر معدنی زیر برای گیاهان ضروری نیست:
الف) پتاسیم؛
ب) منیزیم؛
ج) کلسیم؛
د) سرب. +
106. احیای نیترات:
الف) توسط گیاهان انجام می شود. +
ب) در میتوکندری رخ می دهد.
ج) توسط آنزیم نیتروژناز کاتالیز می شود.
د) به عنوان فرآیند تثبیت نیتروژن شناخته می شود.
107. دیاتومها (Bacillariophyta) می توانند با تشکیل ماتریس دریچه های پوسته سیلیکونی (epithecae - hypothecae) به صورت غیرجنسی تکثیر شوند. در نتیجه، بیشتر دریچه‌های تازه تشکیل‌شده از نظر اندازه کاهش می‌یابند و در نهایت منجر به یک اندازه سلول کوچک غیرقابل دوام می‌شوند. این مشکل به صورت زیر حل می شود:
الف) تولید مثل جنسی باعث ایجاد زیگوت می شود که اندازه آن تا تشکیل دریچه های سیلیکونی جدید افزایش می یابد. +
ب) با صرف (ادغام محتویات دو سلول کوچک در یک سلول بزرگ).
ج) با ادغام دو فلپ سیلیکونی کوچک در یک فلپ سیلیکونی بزرگ.
د) با ادغام چهار فلپ سیلیکونی کوچک در یک فلپ سیلیکونی بزرگ.
108. منبع انرژی برای رشد جنین در گیاهان گلدار عبارت است از:
الف) اندوسپرم هاپلوئید؛
ب) تاپتوم، لایه آستر؛
ج) نفوذ نور از پوشش بذر؛
د) آندوسپرم تریپلوئید. +
109. در ماهی، ادراک صدا در نوروماست ها انجام می شود که گروهی از سلول های مویی در دیواره های هزارتو هستند که با اتولیت ها (گرانول های CaCO3 یا نوع خاصی از سنگریزه ها) مرتبط هستند. نوروماست ها حرکت اتولیت ها را نسبت به دیواره هزارتو ثبت می کنند. صداهای زیر آب به صورت امواج فشاری منتقل می شوند که منجر به حرکت قابل توجه مولکول های آب نمی شود. اتولیت ماهی های غضروفی نسبت به اتولیت ماهی های استخوانی که از سنگریزه های ریز تشکیل شده اند کارایی کمتری دارند. پیشرفته ترین دستگاه ادراک صدا شامل موارد زیر است:
الف) گروه خاصی از ماهی ها وجود ندارد.
ب) ماهی استخوانی با مثانه شنا؛ +
ج) شنای ماهی در نزدیکی سطح دریاها و دریاچه ها.
د) کوسه ها
110. مزه اى كه از جوانه چشايى ثلث خلفى زبان دريافت مى شود عبارت است از:
الف) شیرین؛
ب) ترش؛
ج) شور؛
د) تلخ +
111. گلبول های قرمز مردی با گروه خونی A با پلاسمای خون مرد دیگری مخلوط شد. در این حالت آگلوتیناسیون مشاهده نشد. می توان نتیجه گرفت که گروه خونی اهدا کننده پلاسما عبارت بود از:
الف) فقط B؛
ب) A یا 0؛
ج) A یا AB؛ +
د) A، B یا 0.
112. استفاده از مواد محرک مانند کوکائین یا آمفتامین، در کنار سایر اثرات، باعث ایجاد حالت هیجان عصبی شدید می شود. از اظهارات زیر در مورد این داروها، نمی تواندتأثیر آنها بر بدن را به شرح زیر توضیح دهید:
الف) ساختار آنها به گونه ای است که به گیرنده های دوپامین سیستم عصبی مرکزی متصل می شوند.
ب) آنها در بدن کمتر از انتقال دهنده های عصبی که تقلید می کنند متابولیزه می شوند.
ج) حاوی یک گروه آمینه، هم دوپامین و هم آدرنالین هستند. +
د) تمایل آنها به گیرنده های دوپامین از انتقال دهنده های عصبی طبیعی بیشتر است.
113. اسانس ها مانند گیاهان معطرمانند جوز هندی حاوی مقادیر زیادی هیدروکربن های معطر است که با افزودن ساده یک گروه آمینه به مشتقات آمفتامین با خواص توهم زا تبدیل می شود. این واکنش در شرایط آزمایشگاهی با یک هموژن سلولی که بخشی از آنها را تبدیل می کند انجام شد روغن ضروریبه ترکیبات سمپاتومیمتیک. خوردن مقدار زیادی زمین جوز هندیمنجر به حالت مسمومیت می شود که یادآور اثرات آمفتامین است، که نشان می دهد برخی از تبدیل ها در داخل بدن نیز رخ می دهد.
این دگرگونی می تواند عمدتاً در موارد زیر رخ دهد:
الف) کبد؛ +
ب) مغز؛
ج) ریه ها؛
د) کلیه ها
114. جداسازی اکسیژن از هموگلوبین ناشی از موارد زیر است و افزایش می یابد:
الف) pO2 کم، pH پایین و دمای پایین در بافت ها.
ب) pO2 بالا، pH بالا و درجه حرارت بالادر بافت ها؛
ج) pO2 بالا، pH پایین و دمای پایین در بافت ها.
د) pO2 کم، pH پایین و دمای بافت بالا. +
115. از ساختارهای تشریحی زیر همولوگ با بال خفاش است:
الف) باله پشتی کوسه؛
ب) دست انسان؛ +
ج) باله شکمی ماهی؛
د) بال پروانه.
116. شته بلوط است حشره کوچک، شاخه های جوان را با قسمت های دهان خود سوراخ می کند و با مکیدن مایعات زندگی می کند. قسمت های دهان شته نفوذ می کند:
الف) به بافت رگ های خونی در قسمت بیرونی کامبیوم؛ +
ب) داخل کامبیوم؛
ج) داخل پارچه داخلکامبیوم;
د) منطقه بستگی به سن و مرحله رشد شته دارد.
117. مانع اصلی بازگرداندن تعداد صدف های مروارید
(M. margaritifera) در رودخانه های روسیه:
آ) اشکال مختلفآلودگی؛ +
ب) تبدیل زیستگاه ها؛
ج) صید بی رویه؛
د) اضطراب
118. قسمت اصلی اندام دو شاخه سخت پوستان عبارت است از:
الف) یک بخش؛
ب) چهار بخش؛
ج) سه بخش؛
د) دو بخش +
119. هیچ قورباغه واقعی در:
الف) آمریکای شمالی؛
ب) آفریقا؛
در آسیا؛
د) استرالیا؛ +
120. امکان رشد خزندگان بدون دگردیسی به این دلیل است:
الف) مقدار زیادی مواد مغذی در تخم مرغ؛ +
ب) توزیع در منطقه گرمسیری.
ج) شیوه زندگی عمدتاً زمینی؛
د) ساختار غدد جنسی.
121. از خزندگان آبزی، تا 75 درصد از کل رطوبت از دست رفته رخ می دهد.
از طریق پوست:
الف) تمساح ها؛ +
ب) مارها؛
ج) لاک پشت ها؛
د) ایگوانا.
122. همانطور که در زیر نشان داده شده است یک جوجه هچ شده است مرغ خانگیبلافاصله شروع به نوک زدن به غلاتی می کند که از نظر ظاهری شبیه غذا هستند و با بزرگتر شدن، دقت / هدف گیری او افزایش می یابد. توجه داشته باشید که اگر جوجه در روز دوم زندگی خود از نوک زدن جلوگیری شود، همچنان در روز سوم بهتر از روز اول نوک زدن می کند. با این حال، اگر در تمرین مانع نمی شد، به آن دقتی که می توانست به دست آورد، نخواهد رسید. از احکام پیشنهادی، موارد زیر صحیح است:
الف) نوک زدن دقیق به دنبال بلوغ سیستم عصبی ایجاد می شود.
ب) نوک زدن دقیق از طریق یادگیری ایجاد می شود و به جوجه ها اجازه می دهد بین اشیاء خوراکی تمایز قائل شوند.
ج) نوک زدن دقیق هم با فرآیند بلوغ و هم با فرآیند یادگیری همراه است. +
د) یک دوره بحرانی وجود دارد - از 1 تا 7 روز، که طی آن جوجه ها یاد می گیرند که غذا را از زمین نوک بزنند.
123. یک مرد دارای گروه خونی B و فاکتور Rh مثبت است. زن دارای گروه خونی B و فاکتور Rh منفی است. کودک دارای گروه خونی A و فاکتور Rh منفی است. احتمال پدر بودن مرد را می توان گفت:
الف) او پدر نیست. +
ب) احتمال پدر بودن او 50% است.
ج) او پدر است.
د) 25 درصد احتمال دارد که او پدر باشد.
124. شواهد قابل اعتماد از پیوند ژن این است که:
الف) دو ژن با هم در یک گامت یافت می شوند.
ب) این ژن با یک فنوتیپ خاص مرتبط است.
ج) ژن ها در طول میوز تقسیم نمی شوند. +
د) یک ژن بر دو صفت تأثیر می گذارد.
125. با فرض اینکه در طول میوز فقط توزیع مستقل شخصیت ها اتفاق می افتد و تلاقی رخ نمی دهد، می توانیم فرض کنیم که یک ارگانیسم هتروزیگوت برای سه ژن تعداد زیر انواع گامت را تولید می کند:
الف) 4؛
ب) 6;
ساعت 8؛ +
د) 9.
126. در دوران پالئوزوئیک، اشکال درختی به ویژه در موارد زیر رایج بود:
الف) سیلورین؛
ب) دونین؛
ج) کربن؛ +
د) پرمین.
127. یک خطر بالقوه برای جمعیت ایزوله که در آن تعداد افراد بسیار کاهش یافته است عبارتند از:
الف) از دست دادن تنوع ژنتیکی؛ +
ب) تمایل به جفت گیری انتخابی.
ج) کاهش جهش؛
د) نقض قانون هاردی واینبرگ.
128. بازسازی در پولیپ به دلیل تقسیم:
الف) سلول های ماهیچه ای پوست؛
ب) سلول های عصبی؛
ج) سلول های میانی. +
د) مزوگلیا.
129. عناصر تشکیل شده از خون غیر مرتبط با لکوسیت ها:
الف) ائوزینوفیل؛
ب) گلبول قرمز؛ +
ج) مونوسیت؛
د) پلاکت؛ +
د) لنفوسیت.
130. بالا دستگاه تنفسیبه طور کلی پذیرفته شده است:
الف) حفره بینی؛ +
ب) آلوئول های ریه؛
ج) حنجره؛ +
د) جنب؛
ه) برونشيول ها.
131. استخوانهای تشکیل دهنده ساعد عبارتند از:
الف) آرنج؛ +
ب) شانه؛
ج) درشت نی؛
د) شعاعی؛ +
د) استخوان ترقوه.
132. استخوانهای تشکیل دهنده کمربند لگنی عبارتند از:
الف) فمورال؛
ب) ساکروم؛
ج) شرمگاهی؛ +
د) سیاتیک؛ +
د) ایلئوم +
133. اندام های مرکزی سیستم ایمنی عبارتند از:
الف) غدد لنفاوی؛
ب) تیموس؛ +
ج) لوزه ها؛
د) طحال؛
ه) مغز استخوان قرمز. +
134. با توجه به ماهیت فعالیت ذهنی غالب در فعالیت انسان، آنها را تشخیص می دهند انواع زیرحافظه:
الف) غیر ارادی؛
ب) بلند مدت؛
ج) مجازی؛ +
د) موتور؛ +
د) عاطفی +
135. موارد زیر در تشکیل رسوبات دریایی به ویژه در ناحیه آب کم عمق شرکت دارند:
الف) آنلیدها؛ +
ب) اسفنج ها؛ +
ج) سخت پوستان؛ +
د) صدف دریایی؛ +
د) تک یاخته ها. +
136. تغییرات زیر در ساختار و چرخه زندگی اسپروزوئرها رخ داده است:
الف) اندامک های جذب و دریافت غذا ناپدید شده اند. +
ب) واکوئل های گوارشی ناپدید شدند. +
ج) واکوئل های انقباضی ناپدید شده اند. +
د) اندامک های حرکت فعال ناپدید شده اند. +
ه) تناوب تولید مثل غیرجنسی، فرآیند جنسی و هاگ زایی وجود دارد. +
137. +K ویژگی های مشخصه coelenterates را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:
الف) تقارن شعاعی؛ +
ب) سه لایه؛
ج) وجود حفره معده؛ +
د) نوع گانگلینی سیستم عصبی؛
ه) هرمافرودیتیسم.
138. توسعه سیستم گردش خون عنکبوتیان بستگی به:
الف) اندازه بدن؛ +
ب) توسعه دستگاه تنفسی; +
ج) اندازه قلب؛
د) اشکال قلب؛
د) حجم خون
139. نرم تنان دوکفه ای که در آب های شیرین زندگی می کنند عبارتند از:
الف) جو مروارید؛ +
ب) بی دندان؛ +
ج) توپ؛ +
د) پنکتادها؛
د) جناغی.
140. آلانتویس (روده عقبی جنین جانوران مهره دار)، وظایف:
الف) تنفس؛ +
ب) تجمع سلول های چربی؛
ج) تجمع ترشحات ادراری؛ +
د) گردش خون؛
ه) ارتباط با بدن مادر.
141. به دست آوردن دست راستخون حامل مواد مغذی از روده باید از طریق:
الف) قلب (یک بار)؛
ب) قلب (دو بار)؛ +
ج) از قلب عبور نمی کند.
د) ریه ها؛ +
د) کبد +
142. کبد پستانداران از جمله وظایف زیر را انجام می دهد:
الف) سنتز آنزیم های گوارشی که سپس وارد دوازدهه می شوند.
ب) تنظیم غلظت گلوکز و اسیدهای آمینه در خون. +
ج) استخراج نیتروژن از اسیدهای آمینه اضافی و تشکیل ادرار. +
د) سنتز پروتئین های پلاسمای خون. +
ه) سم زدایی از مواد سمی. +
143. منبع انرژی متابولیسم می تواند;
الف) پروتئین ها؛ +
ب) چربی ها؛ +
ج) ویتامین های محلول در چربی؛
د) کربوهیدرات ها؛ +
ه) نمک های معدنی.
144. در انسان، پروتئین ها توسط آنزیم هایی هضم می شوند که ترشح می کنند:
الف) معده؛ +
ب) غدد بزاقی؛
ج) پانکراس؛ +
د) کبد؛
د) روده کوچک. +
145. ک استخوان های لوله ایمربوط بودن:
الف) شعاعی؛ +
ب) جناغ جناغی؛
ج) پاشنه پا؛
د) درشت نی؛ +
د) پیشانی
146. اتصال ثابت استخوان ها در اسکلت انسان حاصل می شود:
الف) آمیختگی استخوان ها؛ +
ب) تشکیل درزها؛ +
ج) تغییر شکل؛
د) معدنی شدن پدهای غضروفی.
د) رشد غضروف به داخل استخوان.
147. در عصر پالئوزوئیک ظاهر شد:
الف) جلبک؛
ب) بریوفیت ها؛ +
ج) سرخس مانند؛ +
د) ژیمنوسپرم ها؛ +
ه) آنژیوسپرم ها.
148. در پیچ بین دوران مزوزوئیک و سنوزوئیک، یک انقراض دسته جمعی رخ داد:
الف) استگوسفال ها؛
ب) آمونیت ها؛ +
ج) تریلوبیت ها؛
د) ماموت ها؛
د) دایناسورها +
149. با افزایش سن برگها موارد زیر رخ می دهد:
الف) تخریب کلروفیل؛ +
ب) تجمع کاروتنوئیدها و آنتوسیانین. +
ج) تخریب کریستال های اگزالات کلسیم.
د) افزایش شدت تنفس.
ه) کاهش شدت فتوسنتز. +
150. دستگاه گلژی درگیر است:
الف) بیوسنتز زنجیره های پلی پپتیدی؛
ب) تغییرات زنجیره های پلی پپتیدی. +
ج) سنتز ATP.
د) تشکیل برخی از اندامک های سلولی. +
ه) ترشح پروتئین. +
151. بدن کرم نواری دارای:
الف) مکنده؛
ب) سر؛ +
ج) قلاب؛
د) گردن؛ +
د) بخش ها +
152. اثر مفید کرم خاکی بر حاصلخیزی خاک با:
الف) شل شدن؛ +
ب) اختلاط لایه ها؛ +
ج) بهبود هوادهی؛ +
د) بهبود تامین آب؛ +
د) تشکیل هوموس. +
مرحله پیری(پیری و مردن) - این دوره از توقف کامل باردهی تا مرگ طبیعی گیاه است. سالخورده - این دوره تضعیف طبیعی فرآیندهای حیاتی، سایش و پارگی و افزایش حساسیت موجودات گیاهی به شرایط نامساعد محیطی است.. پیری شامل تغییراتی در سطوح مولکولی، سلولی، اندام و ارگانیسم گیاه است. خشکی نتیجه نهایی تغییرات منفی انباشته شده در گیاه در طول پیری است.
طول عمر و در نتیجه مرگ هر گیاه از نظر ژنتیکی تعیین می شود: گندم بهاره - 1 سال، شبدر چمنزار - 2-5 سال، تیموتی - 5-12 سال، کلم - 2 سال، انگور - تا 100 سال، درخت سیب - تا 200 سال روند پیری به تدریج توسعه می یابد. در یک گیاه بالغ، به لطف فعالیت مریستم ها، سلول ها و اندام های بسیار جوان و در حال مرگ به طور همزمان عمل می کنند. در سطح کل گیاه رشد (ریشه، شاخساره و ...) تا سنین بالا ادامه دارد، اما سرعت آن به تدریج کاهش می یابد.
انواع پیری . در علف‌های یکساله، کل گیاه در نتیجه یک فرآیند کلی می‌میرد (شکل). در علف های چند ساله، شاخه های زایشی که میوه می دهند سالانه می میرند، اما گره پنجه، سیستم ریشه و سایر قسمت های زیرزمینی زنده می مانند. در درختان سیب، گلابی و سایر محصولات، شاخه های میوه هر سال پس از باردهی از بین می روند. در پاییز، همه برگ ها به طور همزمان پیر می شوند و می ریزند، اما بیشتر شاخه ها و سیستم ریشه زنده می مانند.
پیری اندام های فردی می تواند برای کل ارگانیسم گیاه مفید باشد. برگ های پیر و در حال مرگ مواد مغذی اندام های جوان را تامین می کنند و به آماده سازی گیاهان برای شرایط زمستانی کمک می کنند.
علل و مکانیسم های پیری . پیری با یک برنامه تعیین شده ژنتیکی همراه است و همچنین به عنوان یک نتیجه از تجمع آسیب در انتوژنز یک سلول، اندام و گیاه در نظر گرفته می شود.
دانشمندان چندین علت پیری را نام می برند:
خروج بیشتر مواد مغذیاز اندام های رویشی گرفته تا اندام های تولید مثلی در حال رشد، مرگ بر اثر خستگی رخ می دهد. برداشتن زودهنگام اندام های مولد گندم سیاه، مغر، باقلا، نوقا، لوپین، کتان، خردل، لوبیا، آفتابگردان پیری این گیاهان را به تاخیر می اندازد! زنی گیاهان چند سالهقبل از گلدهی می توان آنها را چندین بار انجام داد که باعث افزایش جمع آوری و کیفیت کلی علوفه می شود.
خود مسمومیت بدن با محصولات متابولیسم خود. با افزایش سن، سلول های برگ ها و سایر اندام های برخی گیاهان با اگزالات کلسیم، آلکالوئیدها، تانن ها و سایر مواد بالاست پر می شوند. برای خلاص شدن از شر آنها، گیاه مقداری از شاخه، ریشه و برگ های خود را می ریزد. گیاهان توسط سموم تولید شده توسط میکرو فلور خاک در طول کشت مداوم گیاهان کشاورزی و بسیاری از موجودات بیماری زا پیر می شوند. تاخیر در توسعه سیستم ریشه، تغییرات در ساقه: رابطه ریشه در رشد گیاه (D. A. Sabinin، 1963؛ V. O. Kazaryan، 1951). پیری در طول تشکیل دانه ها و میوه ها با مهار رشد ریشه به دلیل عرضه محدود فتوسیمیلات به آنها تعیین می شود. مهار رشد ریشه باعث کاهش فعالیت کلی گیاه می شود و باعث پیری کل ارگانیسم گیاه می شود. در درختان میوه با سر، با افزایش ارتفاع تنه، اتصالات تغذیه ای، هورمونی و غیره بین برگ ها و ریشه ها خراب می شود که منجر به کاهش فعالیت مریستم های راسی شاخه ها و سایر اندام های گیاهی می شود.
تغییر نسبت فیتوهورمون ها . پیری ناشی از نقض نسبت فیتوهورمون ها است که تحت تأثیر عوامل داخلی و خارجی رخ می دهد. در اندام های پیری، تعداد محرک های رشد به شدت کاهش می یابد و تعداد بازدارنده ها افزایش می یابد. شروع و توسعه روند پیری برگ با افزایش ABA و اتیلن در برگ ها و میوه ها همراه است. روند پیری با ریزش آنها در نتیجه تشکیل سلول های لایه جداکننده به پایان می رسد.
نقش اصلی در این فرآیند کاهش محتوای اکسین در دمبرگ یا ساقه و افزایش اتیلن است. اتیلن باعث سنتز سلولاز و پلی گالاکتوروناز می شود که اجزای اصلی دیواره سلولی و صفحات میانی لایه جداکننده را تجزیه می کند. در نتیجه برگ یا میوه می ریزد.
علت پیری نقض یکپارچگی ساختاری سلول ها و اندامک های آنها در اندام های پیر، افزایش نفوذپذیری غشاء در نتیجه کاهش فعالیت مصنوعی اندام های فردی و کل گیاه است.
توسعه پیری با کاهش فرآیندهای سنتز پروتئین و سایر بیوپلیمرهای سلولی و افزایش تجزیه آنها همراه است. در نتیجه، نوسازی اجزای سلول کند می‌شود، عملکردها کاهش می‌یابد و بی‌نظمی رخ می‌دهد. سلول ها در بافت های مختلف طول عمر متفاوتی دارند.
اجرای برنامه ژنتیکی پیری سلولی تحت تأثیر اختلالات مختلففرآیندهای متابولیک (افزایش محتوای DNJ اصلاح شده، آسیب به کروماتین هسته ای و غشاها توسط رادیکال های آزاد تشکیل شده در نتیجه استرس، آسیب شناسی و غیره)، که منجر به سنتز پروتئین های معیوب، مواد سمی، فرآیندهای اتولیز تنظیم نشده، تسریع پیری می شود.
مهم ترین شاخص ها سالخورده (E.P. Aleshin, A.A. Ponomarev, 1979) هستند کاهش هیدراتاسیون بافت و آب دوستی ماده خشک، محتوای پروتئین ها، RNA، پتاسیم، منیزیم، شدت فتوسنتز و تنفس، تغییر جهت فرآیندهای بیوشیمیایی به سمت هیدرولیز، افزایش lignification و subberinization دیواره سلولی، کاهش محتوای خاکستر ماده خشک افزایش نفوذپذیری غشای سلولی برای خروج مواد مغذی در اندام های در حال رشد جوان، کندی رشد و توقف رشد، عدم تعادل بین محرک های رشد و بازدارنده های رشد.
پیری برگ. روند پیری برگ با توقف در رشد آن آغاز می شود که با کاهش فعالیت فتوسنتزی، شدت و کارایی تنفس همراه است، محتوای کلروفیل و NA در برگ ها کاهش می یابد و اندامک های سلولی تجزیه می شوند. در یک برگ زرد، فتوسنتز جرم خشک ثابت را تضمین نمی کند. برگ به جای محصولات فتوسنتز، محصولات هیدرولیز پلیمرهای سلولی (ترکیبات کم مولکولی حاوی نیتروژن، فسفر، گوگرد) را به گیاه می رساند. فیتوکروم و مهارکننده های رشد طبیعی در روند پیری برگ ها شرکت می کنند. درجه حرارت بالا، کمبود آب و نور باعث تسریع پیری برگ در گیاهان می شود
تسریع پیری برگ ممکن است نتیجه رقابت برای تنظیم کننده های تغذیه و رشد با سایر برگ های گیاه، شاخه ها، گل ها و میوه های در حال رشد باشد. ظاهراً برنامه پیری یک برگ خاص در شرایطی فعال می شود که توزیع مجدد مواد به سایر اندام ها (راس، عناصر میوه و غیره) برای حفظ هموستاز عمومی در ارگانیسم گیاه مورد نیاز است.
در یک توده چمن متراکم یا تاج درخت، نسبت نور قرمز دور (DR) در تابش در سطح لایه‌های پایینی برگها افزایش می‌یابد که پیری و ریزش آنها را تسریع می‌کند. ثابت شده است که DC باعث افزایش حساسیت بافت برگ (دمبرگ) به اتیلن می شود. چمن زنی یا نازک شدن، پیری برگ ها را به تاخیر می اندازد. در بسیاری از گیاهان، پیری برگ ها را می توان با جلوگیری از گلدهی، گرده افشانی یا قرار گرفتن در معرض دوره نوری نامطلوب به تاخیر انداخت. برعکس، در ذرت، جو و سایر محصولات، حذف گل آذین جوان ( خوشه، بلال، بلال) باعث تسریع پیری برگها می شود.
پیری کل گیاه. این نشان دهنده فرآیندهای پیری تمام اندام های تشکیل دهنده آن است. پیری گیاه ارتباط نزدیکی با کند شدن یا توقف روند رشد بافت ها و اندام های آن دارد. در طول دوره پیری، شدت فتوسنتز، تنفس و سایر فرآیندهای فیزیولوژیکی، هیدراتاسیون بافت، محتوای پروتئین، RNA، پتاسیم و منیزیم به شدت کاهش می یابد، پراکندگی و آب دوستی پروتئین ها کاهش می یابد، خواص الکتریکی غشاها تغییر می کند (MP کاهش می یابد). و جزء فعال انتقال یون کاهش می یابد.
با افزایش سن گیاه، فرآیندهای پوسیدگی بر سنتز غالب می شوند. تحقیقات N. A. Maksimov (1958) نشان داد که نفوذپذیری بافتهای گیاهی جوان (از نظر آزادسازی الکترولیتها) زیاد است، سپس کاهش می یابد و با شروع پیری دوباره افزایش می یابد که احتمالاً به خروج مواد معدنی و مواد معدنی کمک می کند. مواد آلی از پیری تا اندام های در حال رشد جوان.
پیری و عوامل محیط خارجی . مقاومت گیاه پیر در برابر عوامل محیطی نامطلوب که به راحتی توسط ارگانیسم جوان تحمل می شود و باعث مرگ موجود پیر می شود به شدت کاهش می یابد. تغییرات مرتبط با سن بر اساس ارثی برنامه ریزی شده اند، اما سرعت آنها به محیط خارجی بستگی دارد. کمبود مواد مغذی و آب پیری را تسریع می کند. دمای خیلی پایین یا زیاد، تشعشعات یونیزان و غیره. در برخی گیاهان، پیری توسط یک دوره نوری خاص القا می شود.
بدون اغراق، می توان گفت که همه ما مدیون توانایی دیرینه گیاهان سبز در سنتز مواد آلی با استفاده از نور خورشید هستیم. این فرآیند به طور مستقیم و غیرمستقیم وجود ما را تضمین می کند - با تغذیه همه موجودات زنده ای که به ما اجازه وجود می دهند.
پایین هر هرم غذایی، موجود در طیف گسترده ای از شرایط آب و هوایی- تاندرا و ساوانا، صخره مرجانیو ته اقیانوس، توسط کارگران متواضع بیوسفر - ارگانیسم‌های تولیدکننده فتوسنتز بر روی شانه‌های خود نگه داشته می‌شوند که به کمک مولکولی فوق‌العاده مانند کلروفیل به تولید زیست توده اولیه کمک می‌کنند.
علیرغم این واقعیت که ما تقریباً همه چیزهایی را که باید در مورد فرآیند فتوسنتز بدانیم می دانیم، هنوز هم مانند جادو به نظر می رسد - تبدیل انرژی فوتون به انرژی شیمیایی، تبدیل نور خورشیدبرای غذا. باستانی ها که خورشید را به عنوان خدایی می پرستیدند که به همه چیز روی زمین حیات می بخشد، باید یک کلروفیل کوچک دیگر (نه از نظر ارزش، بلکه از نظر اندازه) به پانتئون خود اضافه می کردند - تمام قدرت خورشید بدون این مولکول. هدر می رفت و تنها به لطف کلروفیل، کل تنوع موجود از اشکال حیات عملاً از هیچ پدید آمد - هوا، آب و نور.
فتوسنتز منحصر به فرد است فرآیند فیزیکی-شیمیایی، توسط تمام گیاهان سبز و برخی باکتری ها روی زمین انجام می شود و تبدیل انرژی الکترومغناطیسی پرتوهای خورشیدی به انرژی پیوندهای شیمیایی ترکیبات آلی مختلف را تضمین می کند. اساس فتوسنتز یک زنجیره متوالی از واکنش های ردوکس با تشکیل کربوهیدرات ها و آزاد شدن اکسیژن است (به طور دقیق، برای خود گیاهان، آزاد شدن اکسیژن یک فرآیند جانبی یا اختیاری است - دلیل اصلی که یک گیاه درگیر فتوسنتز می شود. سنتز کربوهیدرات ها است که سپس در سایر فرآیندهای متابولیک شرکت می کنند).
فتوسنتز نقش اصلی را در فرآیندهای بیوسفر ایفا می کند و در مقیاس جهانی منجر به تشکیل مواد آلی از مواد معدنی می شود. موجودات هتروتروف - حیوانات، قارچ ها، بیشتر باکتری ها و همچنین گیاهان غیرکلروفیل و جلبک ها - وجود خود را مدیون موجودات اتوتروف هستند - گیاهان فتوسنتزی که مواد آلی را در زمین ایجاد می کنند و از دست دادن اکسیژن در جو را جبران می کنند.
وسیله ای که توسط طبیعت توسعه یافته است که امکان تبدیل انرژی نور به انرژی شیمیایی را فراهم می کند چرخه پورفیرین با زنجیره های جانبی طولانی است. در مرکز چرخه پورفیرین، یک واحد ساختاری هم، که عملاً هیچ تفاوتی با ماده فوق العاده ذکر شده با هم - هموگلوبین ندارد، یک یون منیزیم وجود دارد. ساختار پورفیرین، یا بهتر بگوییم تناوب پیوندهای منفرد و دوگانه، جذب را تضمین می کند تابش الکترومغناطیسیبا یک طول موج مشخص، به همین دلیل است که هم خود پورفیرین ها و هم کمپلکس های آنها با فلزات اغلب رنگ مشخصی دارند.
زنجیره های جانبی کلروفیل طول موج نور جذب شده را به خوبی تنظیم می کنند. انواع مختلفی از کلروفیل وجود دارد که دقیقاً در ساختار زنجیره های جانبی متفاوت است و در گیاهان عالی به طور معمول دو نوع کلروفیل (a و b) در برگ وجود دارد - وجود دو نوع مولکول های کلروفیل به طور همزمان به این واقعیت کمک می کند که گیاهان انرژی خورشید را با کارایی بیشتری جذب می کنند.
سایر جلبک های فتوسنتزی و باکتری های فتوسنتزی دارای مجموعه ای متفاوت از رنگدانه ها هستند. به عنوان مثال، جلبک های قهوه ای، دیاتوم ها، کریپتومونادها و دینوفلاژلات ها حاوی کلروفیل a و c هستند، جلبک های قرمز حاوی کلروفیل a و d هستند. لازم به ذکر است که واقعیت وجود کلروفیل d در جلبک قرمز مورد مناقشه برخی از محققین است که معتقدند این محصول محصول تخریب کلروفیل a است. اکنون به طور قابل اعتماد ثابت شده است که کلروفیل d رنگدانه اصلی برخی از پروکاریوت های فتوسنتزی است. در بین پروکاریوت ها، سیانوباکتری ها (جلبک های سبز آبی) فقط حاوی کلروفیل a هستند، باکتری های پروکلروفیت حاوی کلروفیل های a، b یا c هستند.
سایر باکتری ها حاوی آنالوگ های کلروفیل - باکتری کلروفیل ها هستند که در کلروزوم ها و کروماتوفورها قرار دارند. باکتری کلروفیل های a، b، c، d، e و g شناخته شده اند. اساس مولکول تمام کلروفیل ها کمپلکس منیزیم ماکروسکل پورفیرین است که به آن الکلی با ملکولی بالا با خواص آبگریز متصل شده است که به کلروفیل ها توانایی قرار گرفتن در لایه لیپیدی غشاهای فتوسنتزی را می دهد.
با این حال، نقش اصلی در گرفتن و تبدیل انرژی خورشیدیدر بیوسفر متعلق به کلروفیل های a و b است. اگر رنگ کلروفیل a سبز معمولی باشد، رنگ کلروفیل b بیشتر زرد است. کلروفیل ها اجزای آبی و قرمز نور خورشید و سبز آشنای شاخ و برگ های تابستانی (یا سوزن های زمستانی) رنگ هایی هستند که پس از جذب قرمز و آبی برگ ها باقی می مانند.
در بهار و تابستان، کلروفیل به شاخ و برگ ها رنگ سبز می دهد، اما هر پاییز درختان و درختچه های برگریز رنگ شاخ و برگ خود را تغییر می دهند و طغیان رنگ های زرد و قرمز را برای چندین هفته به پاییز خاکستری کسل کننده می آورند. تا به حال اعتقاد بر این بود که رنگ های طلایی پاییزی به دلیل وجود کاروتنوئیدها و فلاونوئیدها در برگ ها ایجاد می شود. توضیح اصلی برای ظاهر رنگ زرد-قرمز برگها به شرح زیر بود - فلاونوئیدها و کاروتنوئیدها نیز در برگهای سبز وجود دارند، اما رنگ آنها توسط رنگ سبز کلروفیل پوشانده می شود که در پاییز از بین می رود، دیگر رنگ آنها پنهان می شود. پوشاندن رنگ های زرد و قرمز با این حال، این تنها بخشی از فرآیندهای شیمیایی است که در پاییز در برگ ها رخ می دهد.
در تابستان، برگ های سبز فرآیند فتوسنتز را تضمین می کنند و کلروفیل به تبدیل نور خورشید به انرژی شیمیایی کمک می کند. در اوایل پاییز، مهمترین چیز برای درختان برگریز جذب مجدد است مواد مغذی- ترکیبات نیتروژن دار و غیر آلی از برگ ها به شاخه ها و تنه که باعث گسیختگی پیوند بین کلروفیل و پروتئین هایی می شود که معمولاً به کار آن کمک می کنند. با این حال، کلروفیل در شکل آزاد و غیرمحصولی خود فوتوتوکسیک است و قرار گرفتن در معرض کلروفیل آزاد در برابر نور خورشید می تواند به طور قابل توجهی به درخت آسیب برساند. برای جلوگیری از این اتفاق، درخت تحت "سم زدایی" همراه با تخریب کلروفیل قرار می گیرد.
فرآیند تجزیه کلروفیل برای مدت طولانیبرای محققان یک راز باقی ماند. حدود دو دهه پیش، محصولات تجزیه کلروفیل از برگها جدا شد، که معلوم شد بی‌رنگ هستند، که بار دیگر به اطمینان محققان افزوده شد که کلروفیل در هنگام تجزیه، فقط ترکیبات رنگی دیگر را قابل مشاهده می‌کند. با این حال، اخیراً کشف شده است که محصولات تجزیه کلروفیل که قبلاً کشف شده بودند، که قطعی در نظر گرفته می شدند، می توانند اکسید شوند و ترکیبات زرد شدیدی را تشکیل دهند. ساختار محصولات تجزیه زرد رنگ کلروفیل شبیه به ساختار بیلی روبین است، یک ترکیب طبیعی که از سلول ها در برابر آسیب محافظت می کند.
موارد زیر نیز با تجزیه کلروفیل مرتبط است حقیقت جالب- موز در حال رسیدن وقتی با نور ماوراء بنفش تحت تابش قرار می گیرد به شدت فلورسنت می کند از رنگ آبی. این درخشش آبی به دلیل تجزیه کلروفیل است که هنگام رسیدن موز اتفاق می افتد. در نتیجه این تجزیه، محصولات بی رنگ اما فلورسنت تجزیه کلروفیل در پوست موز متمرکز می شوند.
ظاهر آشنای موز به دلیل وجود کاروتنوئیدها است که باعث رنگ زرد آن می شود. پوست موزدر نور معمولی هنگامی که با نور فرابنفش تابش می شود، موز در حال رسیدن به شدت آبی به نظر می رسد و رنگ آن بستگی به این ندارد که رسیدن به طور طبیعی اتفاق می افتد یا توسط گاز اتیلن تحریک می شود. موز نارس سبز فلورسانس نمی کند. شدت فلورسانس با درجه تجزیه کلروفیل تعیین می شود و با رسیدن افزایش می یابد.
در گیاهان، کلروفیل ها در غشاهای اندامک های سلولی - کلروپلاست ها قرار می گیرند، در آنجا است که مولکول های کلروفیل می توانند انرژی فوتون های ورودی را جذب کنند و در نتیجه قرار گرفتن در معرض فوتون ها، کلروفیل ها وارد حالت برانگیخته می شوند. آرایش مولکول‌های کلروفیل در کلروپلاست‌ها اجازه می‌دهد تا انرژی بین مولکول‌های همسایه منتقل شود، به گونه‌ای تمرکز و تکثیر شود که در نهایت یک الکترون از مولکول کلروفیل جدا شود، که سپس در زنجیره کاملی از تبدیل‌های شیمیایی دیگر شرکت می‌کند.
واکنش های مربوط به الکترون از دست رفته انرژی کافی برای سنتز کربوهیدرات ها را فراهم می کند دی اکسید کربن. در این حالت، مولکول کلروفیل که یک الکترون را از دست داده است، با حذف الکترون از آب، حالت خود را بازسازی می کند، در فرآیند اکسید شدن آب، اکسیژن به عنوان محصول جانبی فتوسنتز تشکیل می شود و هرگز یک محصول جانبی تا این حد مفید نبوده است.
فرآیند کلی فتوسنتز میلیاردها سال پیش در باکتری های سبز تکامل یافت و سپس به عنوان ویژگی سلول های گیاهی چند سلولی شناخته شد. در واقع، هر کلروپلاست بقایای یک باکتری باستانی "گروگان گرفته شده" است. گیاه مدرنبه خاطر توانایی خوش شانسی اش
مسئله تاریخ "آغاز" فتوسنتز یکی از اصلی ترین مواردی است که در رابطه با منشا حیات روی زمین مورد بحث قرار گرفته است. اعتقاد بر این است که قبل از ظهور فتوسنتز، جو دارای خواص "کاهشی" بود - متان، آمونیاک و سولفید هیدروژن. فتوسنتز باعث اولین " فاجعه زیست محیطی"، که منجر به ناپدید شدن تقریباً تمام اشکال حیاتی غیر اکسیژن‌دار شد.
قدیمی‌ترین شواهد فسیلی از باکتری‌های فتوسنتزی نشان می‌دهد که آنها در سیستم اکولوژیکی زمین حدود ۲.۷ میلیارد سال پیش ظاهر شدند. با این حال، شواهد صخره‌ای اخیر نشان می‌دهد که باکتری‌هایی که قادر به فتوسنتز هستند قبلاً 3.46 میلیارد سال پیش روی زمین وجود داشته‌اند.
در حال حاضر، محققان در تلاش هستند تا فرآیند فتوسنتز را رام کنند و از ایده آن برای مهار انرژی خورشیدی استفاده کنند - چنین تلاش هایی برای مهار انرژی خورشید در انرژی خورشیدیسیستم‌های تولید فتوکاتالیستی هیدروژن - سوخت آینده، از آب، و همچنین سیستم‌های دیگری که امکان تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی شیمیایی را فراهم می‌کنند. اخیراً کشف شده است که نانوسیستم‌های اکسید تیتانیوم وقتی در معرض نور خورشید قرار می‌گیرند، می‌توانند آب را به هیدروژن و اکسیژن تقسیم کنند.
در صنایع غذایی، از کلروفیل به عنوان رنگ استفاده می شود (افزودنی E-141 این کلروفیل است که رنگ سبز را به آبسنت می دهد، که طبق افسانه، دگا، وایلد، ون گوگ و همینگوی در طول کارشان این نوشیدنی را الهام گرفته است). آنقدر محبوب بود که در محافل خاصی به ساعات شادی «ساعت سبز» می گفتند. در واقع نویسنده این سطور ساعات سبز خود را با آبسنت و هفته شادی در سن پترزبورگ یا بهتر است بگوییم در حومه آن همراه داشته است.
بنابراین، کلروفیل نه تنها یک ماده شگفت انگیز است که به همه ما زندگی می دهد، بلکه همچنین منبع پایان ناپذیرالهام بخش شیمیدانان و مهندسان، و همچنین برای شاعران، نویسندگان و هنرمندان.
