FOTOSINTEZ JARAYONIDA YORUG‘LIK SPEKTRINING FIZIK TAHLILI

220

Issue 13(48), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 5.06.2025

SCIENCE SHINE

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL

FOTOSINTEZ JARAYONIDA YORUG‘LIK SPEKTRINING FIZIK

TAHLILI

Muxamedaminova Lola

Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU

Axmadova Dilafruz

Mirzo Ulug‘bek nomidagi UzMU talabasi

Annotatsiya:

Fotosintez

–

bu tirik organizmlarning energiyaga bo‘lgan

ehtiyojini qondiruvchi asosiy jarayon bo‘lib, uning yurishi ko‘p jihatdan yorug‘lik
spektrining xususiyatlariga bog‘liq. Ushbu maqolada fotosintezga ta’sir qiluvchi
yorug‘lik spektri komponentlari fizik jihatdan tahlil qilinadi. Hlorofill pigmentining
yorug‘lik yutish qobiliyati, foton energiyasi va to‘lqin uzunligi o‘rtasidagi bog‘liqlik
keltirilib, fizik qonunlar asosida izohlanadi. Shuningdek, turli yorug‘lik
manbalarining (LED, quyosh nuri) fotosintez samaradorligiga ta’siri ham muhokama
qilinadi. Grafik orqali yorug‘lik spektrining qaysi qismlari o‘simliklar tomonidan
ko‘proq yutilishi aniq ko‘rsatiladi.

Kalit suzlar:

Fotosintez, yorugʻlik spektri, hlorofill a, hlorofill b, foton

energiyasi, to‘lqin uzunligi, absorbsiya spektri, fizik tahlil, PAR, biologiya va fizika

integratsiyasi.

PHYSICAL ANALYSIS OF THE LIGHT SPECTRUM IN THE PROCESS OF

PHOTOSYNTHESIS

Abstract:

Photosynthesis is the fundamental process that satisfies the energy

needs of living organisms, and its efficiency largely depends on the properties of the
light spectrum. This article presents a physical analysis of the components of the light
spectrum affecting photosynthesis. The light absorption capacity of chlorophyll
pigments, the relationship between photon energy and wavelength, and their
explanations based on physical laws are discussed. In addition, the influence of
different light sources (LED, sunlight) on the efficiency of photosynthesis is
examined. A graph clearly illustrates which parts of the light spectrum are most
absorbed by plants.

Keywords:

Photosynthesis, light spectrum, chlorophyll a, chlorophyll b, photon

energy, wavelength, absorption spectrum, physical analysis, PAR, integration of
biology and physics.

221

Issue 13(48), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 5.06.2025

SCIENCE SHINE

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL

Fotosintez

–

bu yashil o‘simliklar, suvo‘tlar va ba’zi bakteriyalar tomonidan

quyosh nuri energiyasini kimyoviy energiyaga aylantirish jarayonidir. Bu jarayon
global biologik energiya aylanishining markazida turadi. Hozirgi zamon ilm-fanida

fotosintez faqat biologik emas, balki fizik jarayon sifatida ham ko‘rib chiqiladi.
Fotosintezda yorug‘lik muhim rol o‘ynaydi. Har xil to‘lqin uzunligidagi yorug‘lik
nurlarining o‘simliklar tomonidan qanday yutilishi va qay darajada samarali
energiyaga aylanishi fizik jihatdan chuqur o‘rganilmoqda. [1

-6] Aynan shu nuqtai

nazardan, ushbu maqola fotosintez jarayonini yorug‘lik spektri orqali fizik tahlil
qilishga bag‘ishlanadi.

Yorug‘lik va uning fizik xossalari.

Yorug‘lik elektromagnit

to‘lqinlar shaklida tarqaladi. Uning asosiy fizik xossalari quyidagilardan iborat:

•

To‘lqin uzunligi (λ

)

–

nanometr (nm) da o‘lchanadi.

•

Tezlik (c)

–

vakuumda 3×10

⁸

m/s.

•

Chastota (

ν

) va foton energiyasi (E = h

ν

= hc/

λ

), bu yerda:

o

h

–

Plank doimiysi (6.626×10

⁻

³

⁴

J·s),

o

c

–

yorug‘lik tezligi,

o

λ

–

to‘lqin uzunligi.

Foton energiyasi

to‘lqin uzunligi kamaygan sari ortadi. Masalan, ko‘k nurlarda

energiya ko‘proq, qizil nurlarda esa kamroq bo‘ladi.

Yorug‘lik spektri va uning fotosintezga ta’siri.

Yorug‘lik spektri –

bu

elektromagnit to‘lqinlar ketma

-

ketligi bo‘lib, u ultrabinafsha, ko‘rinadigan va

infraqizil qismlarni o‘z ichiga oladi. Fotosintez jarayoni asosan ko‘rinadigan
yorug‘lik diapazonida (400–700 nm) sodir bo‘ladi. Bu diapazon

PAR

–

Photosynthetically Active Radiation

deb ataladi. O‘simliklarda asosiy pigment –

hlorofill a

va

hlorofill b

bo‘lib, ular asosan quyidagi to‘lqin uzunliklarida faol

yutiladi:

•

Ko‘k nurlar (430–

470 nm)

–

kuchli yutiladi.

•

Qizil nurlar (640

–

680 nm)

–

kuchli yutiladi.

•

Yashil nurlar (500

–

580 nm)

–

yutilmaydi, balki qaytariladi (shuning uchun

o‘simliklar yashil ko‘rinadi).

Grafik: Yorug‘lik spektrida yutilish diagrammasi

Quyidagi grafikda

hlorofill a va b

pigmentlarining to‘lqin uzunligi bo‘yicha

yorug‘lik yutilishi ko‘rsatilgan:

Tavsif:

•

X o‘qi: To‘lqin uzunligi (nm) —

400 dan 700 gacha.

•

Y o‘qi: Absorbsiya darajasi (nisbiy birlikda).

•

Ko‘k sohada (~450 nm) va qizil sohada (~660 nm) cho‘qqilar mavjud.

222

Issue 13(48), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 5.06.2025

SCIENCE SHINE

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL

•

Yashil sohada (~550 nm) absorbsiya past.

Agar sizga grafik kerak bo‘lsa, uni quyida tayyorlab berishim mumkin.

Tasdiqlasangiz, grafikni chizamiz.

Yorug‘lik manbalari va tajriba tahlili.

Quyosh nuri spektrning barcha

qismlarini o‘z ichiga oladi. Uning ko‘p rangli spektri o‘simliklar uchun ideal manba
bo‘lsa

-

da, ba’zan ob

-havo sharoitlari yoki soyalar uni cheklaydi.[7-

13] Sun’iy

yorug‘lik manbalari (LED). Zamonaviy LED yoritkichlar aniq bir to‘lqin uzunligida

nur chiqaradi:

•

Qizil LED (~660 nm)

–

maksimal fotosintez samaradorligi.

•

Ko‘k LED (~450 nm)

–

vegetativ o‘sishni tezlashtiradi.

Tajribalar shuni ko‘rsatadiki, o‘simliklarni qizil va ko‘k ranglar aralashmasi

bilan yoritish biomassaning maksimal o‘sishiga olib keladi.

Foton energiyasi va fotosintez.

Fotonlar energiyasi quyidagicha aniqlanadi:

E = hc/λ

Masalan:

•

Qizil nur (

λ

= 660 nm)

uchun:

E ≈

6.626 × 10

−34

⋅ 3 × 10

8

660 × 10

−9

≈ 3.01 × 10

−19

 J

•

Ko‘k nur (λ

= 450 nm)

uchun:

E ≈ 4.41 × 10

−19

 J

Demak, ko‘k nurlarda har bir foton ko‘proq energiya olib keladi, lekin fotosintez

uchun energiya yetarli darajada bo‘lishi bilan birga,

pigmentning qaysi to‘lqin

uzunlikni ko‘proq yutishi

muhimroq.

Fotosintez samaradorligi va fizika asosida boshqaruv.

Zamonaviy

issiqxonalar va vertikal fermalarda yorug‘lik spektrining fizik tahlili asosida

quyidagilar amalga oshirilmoqda:

•

LED spektr optimizatsiyasi

orqali energiya tejalmoqda.

•

Fotosintez kvant samaradorligi (QY)

bo‘yicha o‘lchovlar.

•

Kompyuterli boshqaruv tizimlari fizik asoslar bilan ishlab chiqilmoqda.

223

Issue 13(48), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 5.06.2025

SCIENCE SHINE

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL

Yuqoridagi grafikda ko‘rinib turibdiki,

hlorofill a

va

hlorofill b

pigmentlari

ko‘proq

ko‘k (~430–

450 nm)

va

qizil (~640

–

660 nm)

to‘lqin uzunliklarida

yorug‘likni yutadi.

Yashil soha (~500

–

580 nm)

esa kam yutilgani sababli o‘simliklar

yashil ko‘rinadi.

Yorug‘lik spektrining fizik xossalarini chuqur o‘rganish fotosintez jarayonini

samarali boshqarish imkonini beradi. Ayniqsa, turli to‘lqin uzunliklaridagi
yorug‘likning o‘simliklarga ta’sirini o‘lchash, ekologik barqarorlik va oziq

-ovqat

xavfsizligi uchun muhimdir. Biologik hodisalarni fizik modellar bilan tahlil qilish

fanda yangi yo‘nalishlar ochib beradi. Bu esa ta’limda ham, ilmiy izlanishlarda ham

fanlararo yondashuvning zarurligini ko‘rsatadi.

Foydalanilgan adabiyotlar:

1.

Taiz, L., Zeiger, E. (2010).

Plant Physiology

. 5th Ed. Sinauer Associates.

2.

Lichtenthaler, H. K. (1987). Chlorophylls and carotenoids: pigments of

photosynthetic biomembranes.

Methods in Enzymology

, 148, 350

–

382.

3.

McCree, K. J. (1972). The action spectrum, absorptance and quantum

yield of photosynthesis in crop plants.

Agricultural Meteorology

, 9, 191

–

216.

4.

Nelson, N., & Yocum, C. F. (2006). Structure and function of

photosystems I and II.

Annual Review of Plant Biology

, 57, 521

–

565.

224

Issue 13(48), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 5.06.2025

SCIENCE SHINE

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL

5.

X.N.Karimov. //Fizika fanini o‘qitishda virtual laboratoriya ishidan

foydalanish.// “Yosh olimlar, doktarantlar va tadqiqotchilarning onlayn ilmiy

-

forumi”

materiallar to‘plami. –

P. 102-104.

6.

X.N.Karimov, A.E.Imamov, E.Z.Imamov. // Development of creative

thinking in higher education.// “Science and innovation” international scientific
journal. 2023. №3.

-

С. 359

-361.

7.

X.Sh.Asadova, Yu.N.Karimov. // Effective organization of the

educational process based on new modern technologies. // “Science and innovation”

international scientific journal. Volume 1 Issue 7. 2022. -S. 230-233.

8.

Kh.N.Karimov. // Methods of self-education in teaching students physics

using ict-

information and computer technologies. // “Galaxy international

Interdisciplinary Research Journal”, 11(2),

-

С. 471–

475.

9.

Axmadov, M., Asfandiyorov, M., (2023). // Pedagogik dasturiy vositalar

yordamida fizika fanini o ‘qitish.// Центральноазиатский журнал образования и
инноваций,2(10), 90

-92. (https://in-academy.uz/index.php/cajei/article/view/21486)

10.

X.N.Karimov,

M.M.Asfandiyorov,

M.A.Axmadov.

//Zamonaviy

yondashuvlar asosida fizika o

‘

qitishni rivojlantirish.//

“Yosh olimlar, doktarantlar va

tadqiqotchilarning onlayn ilmiy-

forumi” materiallar to‘plami. 2023. –

P. 113

(https://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=ru&user=i5SoNTc
AAAAJ&citation_for_view=i5SoNTcAAAAJ:M3ejUd6NZC8C)

11.

Рахматуллаева М., Ахмадов М. FIZIKA VA KIMYO FANLARINI O

‘QITISHDA INTEGRATSIYALASHGAN YONDASHUVLAR //Interpretation and

researches.

–

2025.

–

№. 4 (50).

12.

Назиров К., Ахмадов М., Алимов А. Fizika fanini fanlararo bog

‘lanish asosida o ‘qitishda kimyo fanining o ‘rni //Talqin va tadqiqotlar. –

2025.

–

№.

1

(59).

(https://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=ru&user=Tl5hqLk
AAAAJ&sortby=pubdate&citation_for_view=Tl5hqLkAAAAJ:ON9TkA72AHEC)

13.

Ashraf o‘g‘li, Axmadov Majidjon, and Asfandiyorov Marufjon Mansur

o‘g‘li. // et al. MOFLARNING TUZILISHI VA ULARNING G ‘OVAKLIK

XUSUSIYATLARI //PROSPECTS AND MAIN TRENDS IN MODERN SCIENCE.

–

2025.

–

Т

.

2.

–

№.

20.

–

С

.

142-146.

(https://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=ru&user=Tl5hqLk
AAAAJ&sortby=pubdate&citation_for_view=Tl5hqLkAAAAJ:tSVUDDkujAIC)