Аннотация на русском языке: Фотосинтез является основным биохимическим процессом, который обеспечивает энергетическое производство растений и поддерживает углеродный цикл в экосистемах. Этот процесс происходит в хлоропластах растений, где углекислый газ из атмосферы преобразуется в сахара. Эффективность фотосинтетического процесса и способность растений адаптироваться к экологическим условиям определяются структурой хлоропластов и организацией фотосинтетического аппарата. В данной статье проводится сравнение ультраструктурных характеристик фотосинтетических аппаратов C3-растений, таких как ячмень (Hordeum vulgare), и C4-растений, таких как амарант (Amaranthus cruentus). Ячмень, как C3-растение, продуктивен в холодных и влажных условиях, его хлоропласты состоят из гранальных и агранальных тилакоидов. Гранальные тилакоиды выполняют световые реакции, в то время как агранальные тилакоиды обеспечивают перенос электронов. Амарант, как C4-растение, обладает более эффективной способностью поглощать углекислый газ и использует C4-фотосинтетический путь, что делает его более продуктивным в жарких и сухих условиях. В статье обсуждаются эффективность фотосинтеза, структура хлоропластов и механизмы экологической адаптации обеих растений. Исследования, проведенные за последние десять лет, показывают, что C3-растения склонны к снижению продуктивности из-за фотоrespiration в условиях высокой температуры, в то время как C4-растения более эффективно адаптируются к таким условиям и достигают более высокой продуктивности. Эти результаты подчеркивают важность сравнения ультраструктурных особенностей этих растений для улучшения эффективности фотосинтеза и повышения устойчивости к климатическим изменениям. Также это открывает новые подходы для повышения продуктивности сельского хозяйства.

The summary in English: Photosynthesis is a fundamental biochemical process that sustains plant life and supports the carbon cycle in ecosystems. This process takes place in plant chloroplasts and is used to convert carbon dioxide from the atmosphere into sugars. One of the important factors determining the efficiency of photosynthesis and the adaptation of plants to ecological conditions is the ultrastructure of the chloroplast and the organization of the photosynthetic apparatus. This paper compares the ultrastructural characteristics of the photosynthetic apparatus of the C3 plant barley (Hordeum vulgare) and the C4 plant Amaranthus cruentus. Barley, as a C3 plant, exhibits higher productivity in cool and humid environments and is composed of grana and agranal thylakoids in terms of chloroplast ultrastructure. Grana thylakoids perform light reactions, while agranal thylakoids facilitate electron transport. Amaranthus cruentus, a C4 plant, possesses more advanced photosynthetic mechanisms and can more efficiently absorb carbon dioxide. The C4 photosynthesis pathway allows this plant to perform photosynthesis more efficiently in hot and arid environments. This paper discusses the photosynthetic efficiency, chloroplast structure, and ecological adaptation mechanisms of both plants in detail. It has been shown that C3 plants tend to experience a reduction in productivity due to photorespiration at high temperatures, while C4 plants better adapt to such conditions and increase their productivity. Recent research conducted over the last decade has revealed that the ultrastructural characteristics of these plants and their photosynthetic efficiency help them adapt to climate change. This comparison will provide a deeper understanding of the photosynthetic processes and ecological adaptations of C3 and C4 plants and will foster the development of new approaches to increase productivity in agriculture.

Ключевые слова: Фотосинтез, Ультраструктура Хлоропластов, С3-Растения, С4-Растения, Ячмень (Hordeum vulgare), Амарант (Amaranthus cruentus), Структура Тилакоидов, Фотореспирация, Фиксация Углерода, Адаптация к Изменениям Климату, Эффективность Фотосинтеза, Продуктивность Растений, Световые Реакции, Экологическая Ад
Key words: Photosynthesis, Chloroplast Ultrastructure, C3 Plants, C4 Plants, Barley (Hordeum vulgare), Amaranth (Amaranthus cruentus), Thylakoid Structure, Photorespiration, Carbon Fixation, Adaptation to Climate Change, Photosynthetic Efficiency, Plant Productivity, Light Reactions, Ecological Adaptation, Com