Nobelove nagrade za otkrića u oblasti procesa fotosinteze

Nobelove nagrade za otkrića u oblasti procesa fotosinteze

Nobelova nagrada je internacionalna nagrada koja se dodeljuje svake godine kao znak priznanja za naučna, akademska i kulturna dostignuća. Nagrada je ustanovljena 1895. godine, po želji švedskog naučnika i pronalazača Alfreda Nobela. Prvi put je dodeljena 1901. godine i to iz oblasti hemije, književnosti, mira, fizike, psihologije i medicine. Od 1968. g. Nobelova nagrada se dodeljuje i iz oblasti ekonomskih nauka. Nagradu dodeljuju švedske i norveške institucije, pri čemu se ceremonija dodele održava u Stokholmu (Švedska), 10. decembra svake godine, na dan godišnjice smrti Alfreda Nobela. Jedino se ceremonija dodele nagrade za mir održava u Oslu (Norveška). Svaki dobitnik (laureat) tom prilikom dobija zlatnu medalju, diplomu i izvesnu sumu novca koju određuje Nobelova fondacija. Nobelova nagrada se smatra najprestižnijom nagradom iz oblasti književnosti, medicine, fizike, hemije, mira i ekonomije.

PRVI PRVI NA SKALI Ekologija Kragujevac Nobelove nagrade za otkrića u oblasti procesa fotosinteze 2023 2
Nobelova nagrada

Nobelova nagrada se ne dodeljuje za oblast biologije. Međutim, mnoga naučna otkrića iz oblasti hemije za koja su nagrade dodeljene, doprinele su razjašnjenju velikog broja biohemijski procesa na kojima se zasniva funkcionisanje i opstanak živih bića. Kada su u pitanju biljke, veoma su značajna bila otkrića u oblasti fiziologije biljaka, a posebno ona koja su dovela do objašnjenja mehanizma odvijanja procesa fotosinteze. Fotosinteza je jedinstvena reakcija u živom svetu koju mogu da vrše samo biljke, ali na čiji račun žive sva druga živa bića. Naime, u toku procesa fotosinteze biljke, uz pomoć ugljen-dioksida i vode i u prisustvu Sunčeve svetlosti i zelenog pigmenta hlorofila, sintetišu organsku materiju kojom se hrane i one same, ali i svi drugi organizmi na planeti Zemlji. Takođe, u toku procesa fotosinteze u atmosferu se oslobađa gas kiseonik, zahvaljujući kome sva živa bića dišu. Smatra se da sav kiseonik u atmosferi potiče upravo iz procesa fotosinteze.

Fotosinteza je veoma kompleksan i složen proces koji se sastoji od niza lančanih biohemijskih reakcija katalizovanih enzimima. Za fotosintezu se zna još od druge polovine 18. veka, kada su naučnici zaključili da su biljke u stanju da proizvode „dobar“ vazduh. Od tada pa do danas, zahvaljujući naučnim dostignućima, novim metodama i savremenim tehnologijama ovaj proces je skoro potpuno razjašnjen. Tome su doprinela i velika naučna otkrića za koja je dodeljeno više Nobelovih nagrada.

  • 1937. godine Paul Karer, švajcarski hemičar, dobio je Nobelovu nagradu za istraživanje karotenoida, flavina i vitamina A i V12.

Karotenoidi su fotosintetički pigmenti koji imaju važnu ulogu u procesu fotosinteze. Oni apsorbuju sunčevu svetlost, zajedno sa hlorofilima, čime započinje fotosintetički proces. S druge strane, karotenoidi štite molekul hlorofila od razaranja na svetlosti velikog intenziteta, tako što apsorbuju višak svetlosti i onemogućavaju nastanak reaktivnih formi kiseonika, koje bi dovele do inhibicije procesa fotosinteze.

  • 1938. godine Ričard Kun, nemački biohemičar, dobio je Nobelovu nagradu za rad na karotenoidima i vitaminima.

Naučnik Kun je, takođe, ispitivao biljne pigmente karotenoide i zaokružio saznanja o ovoj važnoj grupi organskih jedinjenja, koja osim u procesu fotosinteze, imaju i brojne druge uloge: u oprašivanju biljaka, u boji plodova, sintezi vitamina A, u pokretima stoma.

  • 1952. godine britanski hemičari Arčer Martin i Ričard Sing dobili su Nobelovu nagradu za otkriće particione hromatografije.

Particiona hromatografija je analitička metoda kojom se, na hromatografskom papiru, razdvajaju organska jedinjenja iz smeše. Otkriće ove metode doprinelo je razdvajanju fotosintetičkih pigmenata iz biljnih ekstrakata (hlorofila a i b, karotena i ksantofila), njihovoj identifikaciji i određivanju polarnosti.

  • 1961. godine Melvin Kalvin, američki hemičar koji se bavio biologijom, dobio je Nobelovu nagradu za izučavanje procesa fotosinteze.

Kalvin je razjasnio redosled reakcija u tamnoj fazi procesa fotosineze, čiji je rezultat sinteza organskih jedinjenja, pre svega fruktoze. Naime, proces fotosinteze se deli na dve faze: svetlu i tamnu. U svetloj fazi se vrši apsorpcija Sunčeve svetlosti od strane molekula hlorofila i oslobađanje kiseonika u atmosferu. U tamnoj fazi se dešava sinteza organskih jedinjenja, uz pomoć produkata nastalih u svetloj fazi. Sam proces sinteze ovih jedinjenja do tada je bio nepoznat. Kalvin je zaključio da su svi reaktanti ovog procesa poređani u krug, zbog čega se tamna faza smatra ciklusom, koji je po njemu nazvan Kalvinov ciklus. Kalvinov ciklus obuhvata tri procesa: karboksilaciju SO2, redukciju ugljenika i regeneraciju početnog jedinjenja (akceptora SO2).

  • 1978. godine Piter Mičel, britanski biohemičar, dobio je Nobelovu nagradu za formulaciju hemiosmotske hipoteze i pronalazak mehanizma za sintezu ATP-a.

Adenozin-trifosfat je visoko energetsko jedinjenje koje obezbeđuje dovoljnu količinu energije za odvijanje procesa fotosinteze. ATP se kod biljaka sintetiše u toku procesa fotosinteze i ćelijskog disanja. Mičel je u svojoj hemiosmotskoj hipotezi dokazao da je sinteza ATP-a moguća jedino u onim organelama u čijim se membranama nalazi sistem za transport elektrona i koje nisu propustljive za pasivan prolazak protona. Takve organele su hloroplasti i mitohondrije. Da bi se sintetisao ATP potrebno je da postoji adenozin-difosft i fosforna kiselina, koja jednu fosfornu grupu prebacuje na ADP i tako nastaje ATP. Na ovaj način Mičel je hemiosmotskom hipotezom dokazao međusobnu povezanost tri komponente: transport elektrona, jonske pumpe i sintezu ATP-a.

  • 1997. godine Pol Bojer, američki hemičar i Džon Voker, britanski hemičar koji se bavi molekularnom biologijom, dobili su Nobelovu nagradu za objašnjenje enzimskih mehanizama u sintezi ATP-a.

Ovi naučnici su dokazali da se sinteza ATP-a odvija zahvaljujući enzimu ATP-sintaza. Ovaj enzim se nalazi na površini membrana hloroplasta i mitohondrija i katališe reakciju vezivanja ADP-a za fosfatnu grupu. Za tu aktivnost koristi energiju koja potiče iz protonske motorne sile, a ona nastaje zbog razlike u koncentraciji protona sa jedne i druge strane membrane. Posle ovog otkrića, potpuno je razjašnjen mehanizam sinteze ATP-a, sa čijim istraživanjem je započeo Mičel 70-tih godina XX veka.

  • 2003. godine Piter Agri i Roderik Makinon, američki hemičari, dobili su Nobelovu nagradu za ispitivanja jonskih kanala u ćelijskim membranama.

Poznata je činjenica da je ćelijska membrana nepropustljiva za jone. Ali, na njoj se nalaze specifični proteini u čijoj se unutrašnjosti obrazuje kanal, kroz koji se vrši transport jona, pa se zato i nazivaju jonski kanali. Na taj način katjoni i anjoni mogu nesmetano da prolaze kroz ćelijsku membranu u ćeliju i iz ćelije u spoljašnju sredinu. Detaljno su ove kanale ispitali Agri i Makinon.

PRVI PRVI NA SKALI Ekologija Kragujevac Nobelove nagrade za otkrića u oblasti procesa fotosinteze 2023
Foto: Paul Karer; Ričard Kun; Arčer Martin; Ričard Sing; Melvin Kalvin; Piter Mičel; Pol Bojer; Enzim ATP-sintaza; Piter Agri; Roderik Makinon

U sledećoj objavi: O starenju biljaka

PRVI PRVI NA SKALI Kragujevac PMF prof. dr Biljana Bojović
Autor: prof. dr Biljana Bojović

Obradio: Dejan Milošević

BOTANIČKA BAŠTA KRAGUJEVAC SAJTFB STRANAINSTAGRAM
EKOLOGIJA KRAGUJEVAC
EKOLUMNA
PRVI PRVI NA SKALI: KG VODIČ -
BOTANIČKA BAŠTA


Dobitnici priznanja Zeleni list iz Kragujevca, Botanička bašta i udruženje PRVI PRVI NA SKALI javnosti predstavljaju zajedničko stvaranje Ekolumne na sajtu Ekologija Kragujevac i na portalu udruženja.

Dosadašnje objave:

UPOZNAJ PRIRODU DA BI JE VIŠE VOLEO

Upoznaj Prirodu da bi je više voleo - počinje saradnja Botaničke bašte i udruženja PRVI PRVI NA SKALI

STRANICA KOJA SE ČUJE - ZORAN MODLI
PRVI PRVI NA SKALI FB STRANATVITERINSTAGRAM 

PODRŽI PPNS!

Print Friendly and PDF

Komentara: 0

Dodaj komentar

Facebook komentari

Anketa

Da li ste protiv rudnika litijuma u Srbiji?

Ostale ankete
https://www.facebook.com/stop.gmo.srbija/ https://ekologijakragujevac.rs/ https://www.facebook.com/groups/543555452379413/ https://www.facebook.com/PrviPrviNaSkali/ https://www.pmf.kg.ac.rs/ https://www.facebook.com/savez.slepihkragujevac http://www.pmf.kg.ac.rs/botanicka_basta/index.html https://ckkg.org.rs/ https://www.okvirzivota.org.rs/ http://vrabac.rs/ http://www.pozoristezadecu.com/ https://www.ijfk.info/ https://joakimfest.rs/ http://www.conviviummusicum.com/sr/ http://www.nbkg.rs/index.html https://telok.org.rs/ https://aiesec.org.rs/lokalna-kancelarija-kragujevac/ https://www.facebook.com/profile.php?id=100064845214187 https://www.spdradnickikragujevac.com/ https://www.facebook.com/konamtrujedecu/ http://www.drustvosrpskihdomacina.org.rs/ https://www.facebook.com/PrviPrviNaSkali/ https://www.facebook.com/Pupinizacija-582808185210353/ https://sveoarheologiji.com/ http://www.pekgora.org/ https://prviprvinaskali.com/clanci/dren/ekologija/mali-vodeni-ekosistem-u-botanickoj-basti-realizovan-projekat-ug-svetli-horizonti.html http://fondacijarsum.org/ http://www.milutinstefanovic.com/ http://www.vfphysical.rs/ http://nevenaignjatovic.com/ http://www.ipsport.net/ http://marepannoniumgarden.blogspot.rs/-i-dupont.html http://www.epodzaci.org/ http://www.prvagimnazija.edu.rs/index.php/nastava/van-nastave/sopce https://www.pasarela.rs/o-nama/ http://zoran-spasojevic.blogspot.com/ http://www.audioifotoarhiv.com/ http://www.littlelighthouse.net/ http://kozmicbluesemisija.blogspot.com/ https://www.facebook.com/groups/ZoranModli https://www.facebook.com/groups/131568206482/ https://www.facebook.com/stop.gmo.srbija https://prviprvinaskali.com/clanci/recju/autori-ppns/aleksandra-ninkovic-tasic/mihajlo-i-pupin-sa-pasnjaka-do-naucenjaka.html https://prviprvinaskali.com/clanci/slikom/glagoljanja/arcibald-rajs-o-budzaklijskoj-politici.html https://prviprvinaskali.com/clanci/podrska-ppns/podrzi-rad-ug-prvi-prvi-na-skali-donacijom-na-racun-1504516749.html