Toshkent kimyo-texnologiya instituti yangiyer filiali

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI
TOSHKENT KIMYO-TEXNOLOGIYA INSTITUTI
YANGIYER FILIALI
(Sirtqi ta’lim)

Konservalash texnologiyasi yo’nalishi 601-22 guruh talabasi Usmanova Gulshanning

2022-2023-o’quv yili qishki (I) semestrida Biologiya fanidan

Mustaqil ishi

Bajardi: Usmanova Gulshan

Tekshirdi: ____________________

2022-2023-o’quv yili
Fotosintezni o’rganishda K. A. Timiryazev olib brogan ishlar
Tabiatshunos, botanik, kimyogar, fiziolog, tarixchi va fanni ommalashtiruvchi; darvinizm targ'ibotchisi, publitsist; Petrovskaya qishloq xo'jaligi akademiyasi va Moskva universiteti professori; Moskva universiteti o'simlik anatomiyasi va fiziologiyasi kafedrasi mudiri; Rossiya o'simlik fiziologlari ilmiy maktabining asoschisi; Sankt-Peterburg Fanlar Akademiyasining (RAS) muxbir a'zosi; Jeneva, Glazgo, Kembrij universitetlarining faxriy a'zosi, London Qirollik jamiyati; Tabiat tarixi, antropologiya va etnografiyani sevuvchilarning botanika jamiyatining raisi; Moskva shahar kengashining a'zosi - Kliment Arkadyevich Timiryazev (1843-1920) - fotosintez muammosi, shuningdek agronomiyaning biologik asoslari bo'yicha tadqiqotlarning asoschisi.
Timiryazev, o'z so'zlari bilan aytganda, "ilm-fan uchun ishlagan va xalq uchun yozgan". "Xlorofillni spektral tahlil qilish" (1871) va "O'simliklar tomonidan nurning assimilyatsiyasi to'g'risida" (1875) magistrlik va doktorlik dissertatsiyalaridan boshlab, olim yarim asr davomida o'simliklar, xlorofill va fotosintezni o'rganib chiqdi va uning "O'simliklar hayoti" (1878) kitobi ko'plarga tarjima qilindi. dunyo tillari va bugungi kungacha ko'plab o'quvchilarni jalb qilmoqda.
O'simliklar hayoti mavzusi Timiryazevning ishida asosiy o'rinni egallaydi, umuman olganda u ilm-fanning eng muhim mavzularidan biri hisoblanadi, chunki u bilan er yuzida hayotning mavjudligi bog'liqdir. O'simliklar hayoti jarayonida barglarning xlorofill donalari havo tarkibidagi karbonat angidrid gazini "yeydi", aniqrog'i, yorug'lik ta'sirida karbonat angidriddan ajralib chiqqan uglerod bilan oziqlanadi.
Nemis botanigi V.Pfeffer 1877 yilda o'simliklarning bu "havo bilan oziqlanishi" ni "fotosintez" deb atadi. "O'simliklar - hayvonlar - odamlar" zanjirida o'simliklar barcha tirik mavjudotlarning asosidir, oziq zanjirlari ular bilan boshlanadi. Quyosh energiyasini sayyoramizga etkazib beradigan (quyosh nurlari energiyasini uglevodlarda saqlanadigan energiyaga aylantiradigan) o'simliklar er yuzida hayotning saqlanishiga kafolat beradi.
Fotosintez 19-asrda amalga oshirildi. ko'plab tabiatshunoslar - J. Priestli, J. Ingenxaus, J. Senebier, N. Sossyur, J. Mayer, D.G. Fotosintezning nurga bog'liqligi, bargdagi xlorofill miqdori, atmosferada CO2 borligi, o'simlikdagi yorug'lik energiyasining kimyoviy energiyaga aylanishi, bu jarayonda spektrning alohida qismlarining o'rni ... Stokes, Y. Saks va boshqalar.
1860-yillarning oxiridan boshlab. Timiryazev ham ushbu jarayonni o'rganishni boshladi.
Timiryazev asariga epigraf sifatida fiziologning o'zi juda sevgan J. Sviftning so'zlarini olish mumkin: "Kimki ilgari o'sgan joyda ikki dona bug'doyni, bitta pichoqni o'stirgan bo'lsa, u butun insoniyatning minnatdorchiligiga loyiq bo'lar edi". Klement Arkadievich yer uchastkalarida juda yaxshi ish olib bordi, o'tlarning quloqlari va pichoqlarini o'stirdi va qishloq xo'jaligi ekinlari hosildorligini oshirish uchun odamlarga to'g'ri retsepti berdi.
Olim qishloqda tajriba maydonida birinchi tajriba stantsiyasini yaratdi. Renyevka, Simbirsk viloyati, u erda mineral o'g'itlarning hosilga ta'sirini o'rgangan (1867); Petrovskaya qishloq xo'jaligi akademiyasi hududida u birinchi issiqxonani - "o'sayotgan uy" ni qurdi (1872); Nijniy Novgorodda o'tkazilgan Butunrossiya ko'rgazmasida bunday uyga ega bo'lgan birinchi namoyish tajriba stantsiyasi (1896) va boshqalar.
"Qishloq xo'jaligi va o'simliklar fiziologiyasi", "O'simliklar azotining kelib chiqishi" va boshqa maqolalarida botanik o'zining tajribalari asosida Rossiyada va Evropada tan olingan, agrotexnik kimyo va o'simliklar fiziologiyasining so'nggi yutuqlarini targ'ib qildi, qurg'oqchilikka qarshi kurashda sun'iy sug'orish va chuqur shudgorlash, mineral o'g'itlarni kiritish, yonca almashlab ekish, o'rmon boshpana kamarlari, begona o'tlarni yo'q qilish, donning qurg'oqchilikka chidamli navlarini ekish uchun ishlatish.
O'simlikshunos kuchli ildiz tizimiga ega bo'lgan yoki transpiratsiyani kamaytiradigan (suv bug'lanishi) yangi navlarni ko'paytirish maqsadga muvofiqligini ta'kidladi; vegetativ usulning qishloq xo'jaligida qo'llanilishiga ta'sir ko'rsatdi; nitrat ishlab chiqaradigan zavodlarni yaratishni boshladi; o'simliklarni elektr yoritish ostida etishtirish uchun asos yaratdi.
Timiryazev uchun uning "Ilm dehqon mehnatini samaraliroq qilishi kerak" degan shiori ham harakatlarning asosiy qo'llanmasi bo'lgan.
Olim o'zining barcha tavsiyalarini fotosintezni o'rganishga asoslangan holda berdi. Quyosh va sayyoramizdagi hayot o'rtasidagi vositachilarning kosmik rolini o'simliklarga topshirish bilan Timiryazev nemis olimlari Yu.R. tomonidan berilgan savolga javob topdi. Mayer va G.L.F. Energiyani tejash qonunining asoschilari Helmgols - quyosh hayot manbai.
Olim eng murakkab va nozik tajribalarni (shu vaqtdan beri biron bir eksperiment tomonidan takrorlanmagan!) O'tkazishni boshladi va karbonat angidridning atmosferaga chiqadigan kislorodga va o'simliklar uchun zarur bo'lgan uglerodga parchalanish reaktsiyasini isbotladi. fotosintez to'g'ridan-to'g'ri xlorofilga va so'rilgan nurlarning energiyasiga bog'liq.
Timiryazevgacha bu mulohaza faqat gipoteza sifatida ishlatilgan. Ushbu maqsadlar uchun fiziolog birinchi bo'lib ayniqsa sezgir spektroskoplarni, yorug'lik filtrlarini ishlab chiqardi, gaz ushlagichlari va analizatorlarini, yoritishni o'lchaydigan asboblarni ishlab chiqardi va gazni tahlil qilish texnikasini takomillashtirdi, bu esa zamonaviy tadqiqotchilarni hayratga soladigan aniqlik bilan gaz miqdorini tahlil qilishga imkon berdi.
Zaif nurda fotosintez so'rilgan energiya miqdoriga bog'liqligini va kuchli nurda u yorug'likning to'yinganligiga yetishini ko'rsatib, olim "tajriba asosida spektrning qizil va ko'k nurlari mintaqasida yotadigan o'simlik tomonidan nur yutishining ikkita maksimal darajasi borligini aniqladi; fotosintez jarayoniga energiya tejash qonunining qo'llanilishini isbotladi. (V.P. Lishevskiy).
Timiryazevning so'zlariga ko'ra karbonat angidridning parchalanishi uchun eng qulay energiya sharoitlari qizil nurlar bilan ta'minlangan va eng mukammal energiya yutuvchisi xlorofillning o'zi edi. Bularning barchasi keyinchalik kashfiyot bilan tasdiqlangan kvant nazariyasi va boshqa olimlarning fotosintez bo'yicha tadqiqotlari.
Xlorofillning yashil rangi karbonat angidridning parchalanishi uchun zarur bo'lgan quyosh energiyasini yutish uchun maxsus moslashtirilganligini birinchi marta isbotlagan holda, olim aynan shu xlorofillaning "rangi" deb nomlangan rangsiz karbonat angidridning parchalanishiga imkon beradi. xloroplastlar.
Timiryazev energiyani tejash qonuni haqida gapirgan, "yorug'lik" so'zini "nurli energiya" iborasi bilan almashtirgan birinchi botanik va birinchi bo'lib "karbonat angidridning parchalanish jarayoni ularning yorqinligiga emas, balki quyosh nurlari energiyasiga bog'liq bo'lishi kerak" degan fikrni bildirgan.
Rus olimi o'zining 35 yillik tadqiqotlari (yorqin nashrlari bo'lgan oraliq bosqichlar bo'yicha) natijalarini 1903 yilda London Qirollik jamiyatida ma'ruza qilgan Kunianning "Zavodning kosmik roli" ma'ruzasida xulosa qildi.
Fotosintez qanday davom etadi, xlorofillning taxminiy kimyoviy tarkibi nima, quyosh nurlari ta'sir qilish mexanizmi qanday, bu jarayon turli to'lqin uzunlikdagi nurlarga qanday bog'liq degan savollarga jahon ilmiy hamjamiyati to'liq javob oldi.
Umuman olganda Timiryazev birinchi bo'lib fotosintez tushunchasini quyosh energiyasini to'plash jarayoni sifatida shakllantirdi.
Fotosintez nazariyasini batafsil rivojlantirgan Timiryazev, asrning boshlarida ilm-fan hali bu jarayonga to'liq tavsif bera olmasligini tushundi.
Olim bu haqda o'z asarlarida bir necha bor yozgan va shu bilan birga u juda tez orada "fiziologlar xlorofil donasida sodir bo'layotgan hodisalarni eng kichik detallarda bilib olishlariga; kimyogarlar organizmdan tashqarida uning sintez jarayonlarini tushuntiradi va ko'paytiradi, natijada karbonat angidridga asoslangan eng murakkab organik jismlar, uglevodlar va oqsillar hosil bo'ladi; fiziklar fotokimyoviy hodisalar va Quyosh energiyasidan eng foydali foydalanish nazariyasini bayon qiladilar kimyoviy jarayonlar; va hamma narsa tugagandan so'ng, ya'ni. tushuntirdi, shunda ixtirochi ixtirochi paydo bo'ladi va hayratga soladigan dunyoga xlorofill doniga taqlid qiladigan, bir chetidan bepul havo va quyosh nurini oladigan, ikkinchisidan esa pishirilgan nonga xizmat qiladigan apparatni taklif qiladi. Va shunda hamma tushunadiki, bunday befoyda ko'rinishda bo'lgan savolning echimiga astoydil hayron bo'lgan odamlar bo'lgan: nega va nega o'simlik yashil?
O'shandan beri yuz yil o'tdi - pishirilgan non bilan hayratga soladigan dunyoga xizmat qiladigan bunday qurilma yaratilmaguncha, lekin bu dunyoning oxiri emasmi?
P.S. Va nihoyat, Timiryazevdan iqtibos keltiramiz - uning bugungi so'zlari yanada chuqur ma'no kasb etdi: «Ilm-fan o'z muqaddas joyiga kirishga, olomondan yashirinishga va uning foydaliligiga so'zida ishonishni talab qilishga haqli emas. Ilm-fan vakillari, agar ular jamiyatning qo'llab-quvvatlashi va xayrixohligidan bahramand bo'lishlarini istasalar, ular ushbu jamiyatning xizmatchilari ekanliklarini, ular oldida o'zlari hisobot berishlari kerak bo'lgan direktor oldida bo'lgani kabi, vaqti-vaqti bilan paydo bo'lishlarini unutmasliklari kerak. "
Klement Arkadievich Timiryazev 1843 yil 25-mayda (3-iyun) Sankt-Peterburgda tug'ilgan. Ota edi merosxo'r zodagon, Sankt-Peterburg bojxona okrugining rahbari bo'lib ishlagan. Timiryazev uyda mukammal ma'lumot oldi va 1860 yilda Sankt-Peterburg universitetida yuridik talabasi bo'ldi. U deyarli darhol fizika-matematika fakultetining tabiiy fanlar bo'limiga o'tdi. 1861 yilda u talabalar harakatida qatnashgani uchun haydab chiqarildi. Bir yil o'tgach, u auditor sifatida o'qishga qabul qilindi. 1866 yilda u universitetni tugatdi, nomzodlik darajasini oldi. 1868 yilda boshlandi ilmiy martaba Timiryazev: u fotosintezni o'rganish bo'yicha birinchi ishini nashr etdi va chet elga ketdi, u erda yirik fiziklar, kimyogarlar, botaniklar laboratoriyalarida ishladi. 1871 yilda u magistrlik dissertatsiyasini himoya qildi, Moskva yaqinidagi Petrovsk qishloq xo'jaligi akademiyasiga ishga joylashdi. 1875 yilda u botanika doktori bo'ldi, 1877 yildan boshlab Imperial Moskva universitetida ma'ruza qildi. U fotosintez muammolari ustida ishladi, ilmiy yutuqlarni amalda faol qo'lladi. U Sankt-Peterburg Fanlar akademiyasining muxbir a'zosi bo'ldi, ko'plab xorijiy ilmiy jamiyatlarning a'zosi va ta'lim muassasalari... 1911 yilda siyosiy sabablarga ko'ra u universitetni tark etdi. Timiryazev Oktyabr inqilobini mamnuniyat bilan kutib oldi, chunki u qat'iy respublikachi edi. Kliment Timiryazev 1920 yil 28 aprelda Moskvada vafot etdi.
19-asrning boshlarida olimlar o'simliklarda qanday jarayonlar sodir bo'lishi to'g'risida biroz noaniq tasavvurga ega edilar. Dastlab o'simliklar kislorod chiqarishi ma'lum bo'ldi, keyin kislorod faqat ular yorug'lik ostida bo'lgan taqdirda chiqadigan bo'ldi. Birozdan keyin o'simliklar hosil bo'lishi aniqlandi organik moddalarva bu jarayon uchun yashil barglar tarkibidagi maxsus pigment xlorofill javobgardir.
Fotosintezni o'rganishda rus olimi Kliment Arkadevich Timiryazev qanday rol o'ynadi? Eng muhimlaridan biri - u fotosintez jarayonining asosiy bo'g'ini bo'lgan yashil pigment, xlorofill ekanligini aniqladi. Shuningdek, u fotosintez jarayonining tezligi va samaradorligi o'simliklar turli xil spektral tarkibdagi yorug'lik bilan yoritilganida (qizil va ko'k nurlarda barcha reaktsiyalar eng tez va samarali davom etadi va sariq nurlarda fotosintez ancha yomonlashadi) va karbonat angidridning parchalanish reaktsiyasi o'simliklarda paydo bo'lishini isbotladi. yorug'lik ta'siri ostida.
Timiryazev birinchi bo'lib xlorofillning eng muhim xususiyatlarini, uning tarkibi va yorug'lik nurlari bilan o'zaro ta'sirini o'rganib chiqdi va karbonat angidrid bo'linishining uglerod va kislorodga reaktsiyalari xlorofill yordamida qanday sodir bo'lishini aniqladi. Fotosintez reaktsiyasi umuman qanday amalga oshiriladi? Nomidan faqat yorug'lik ta'sirida (yunoncha "yorug'lik" dan olingan "fotosurat" va "sintez" - "kombinatsiya") aniq. Agar fotosintez jarayonlarining lokalizatsiyasi haqida gapiradigan bo'lsak, ular o'simlik xujayrasining maxsus organoidlarida - barcha xlorofilllar to'plangan xloroplastlarda uchraydi. Xloroplastlar karbonat angidrid va suv oladi, tarkibiy qismlarga (vodorod, uglerod, kislorod) ajraladi, ulardan organik moddalar sintezlanadi. Ularning barchasi sayyoramizdagi barcha hayot uchun katta ahamiyatga ega, chunki ular barcha oziq-ovqat zanjirlarida birlamchi hisoblanadi. Bu hal qiluvchi rol fotosintez va shunga mos ravishda o'simliklar Timiryazev tomonidan ta'kidlangan.
Kliment Timiryazev nafaqat nazariy olim, balki mukammal amaliyotchi va juda ko'p qirrali ham edi. Botanikaning ko'plab sohalarida ishlagan olim o'z ishining natijalarini amalda qo'llashga harakat qildi, o'sha paytda noyob bo'lgan, yuqori sezgirlik va aniqlikka ega bo'lgan installyatsiya va moslamalarni yaratdi. Ularning yordami bilan Timiryazev fotosintez haqida ko'plab faktlarni aniqladi.
Kliment Arkadievich butun hayoti davomida fotosintez muammosi bilan shug'ullangan, yangi farazlar taklif qilgan, nazariyalarni eksperimental tarzda tasdiqlagan. Uning ushbu sohadagi ishlanmalaridan ancha keyin ishlagan tadqiqotchilar faol foydalanganlar. Dunyo shuhrati olimga hayoti davomida kelgan va uning mehnat natijalari fotosintezning hayratlanarli jarayoni haqidagi zamonaviy bilimlarning asosini tashkil etadi.
Timiryazev asarlari fotosintez sohasidagi keyingi kashfiyotlar uchun xizmat qildi. Shunday qilib, markalangan uglerod atomlari bilan karbonat angidrid yordamida amerikalik biokimyogar Melvin Kalvin Kalvin tsikli deb ataladigan karbonat angidridni assimilyatsiya qilish kimyosini aniqlashga muvaffaq bo'ldi. Bu, o'z navbatida, qishloq xo'jaligini yanada rivojlantirish uchun turtki bo'lib xizmat qildi: atrof-muhit sharoitining o'zgarishi fotosintez mahsulotlarining nisbatlarini tartibga solish va o'simliklarning optimal rivojlanishi uchun sharoit yaratishga imkon beradi.