Разбирање на фотосинтезата: дефиниција

Фотосинтезата е хемиски процес кој го користат растенијата преку кои тие произведуваат хемиска енергија од сончева светлина. Благодарение на оваа енергија од сонцето, растенијата ја претвораат почвата вода и јаглерод диоксидот од воздухот во гликоза, основна хранлива материја која им обезбедува енергија и овозможува производство на целулоза.

Фотосинтезата е најважниот хемиски процес на Земјата, преку кој органските супстанции се синтетизираат од сончевата светлина.

Во природата, постојат организми кои се хранат со други живи суштества и се нарекуваат хетертрофи. Исто така, постојат некои способни да ја синтетизираат сопствената храна без да користат органска материја од други живи суштества. Овие организми се нарекуваат автоотрофи. Во рамките на оваа категорија се зелени растенија, кои го спроведуваат процесот на фотосинтеза.

Сите растенија, алги и цијанобактерии кои вршат фотосинтеза се сметаат за фотоаутрофични организми.

Покрај тоа, сите растенија, алги и цијанобактерии кои вршат фотосинтеза се сметаат за фотоаутрофични организми. Изворот на енергија од нив е сончева светлина и главен извор на водород е водата, произведувајќи како отпад, во повеќето случаи кислород што е од витално значење за животот на земјата.

Видео за фотосинтеза

Фотосинтезата, основната форма на исхрана на кралството Планта , се одвива во хлоропласти каде се наоѓаат специјализирани протеини наречени „центри за фотосинтетичка реакција“ кои ја апсорбираат сончевата светлина и имаат пигмент наречен хлорофил. Ова е вклучено во фотосинтетичкиот процес и им дава карактеристична зелена боја на растенијата.

Лесната енергија се користи за ослободување на електроните од некои супстанции вклучени во процесот, како што е водород земен од молекула на вода (H2O) за употреба во синтеза на глукоза, оставајќи го кислородот што се исфрла како отпад. на гас Пред да се претвори во гликоза, водородот се користи за создавање на две средно соединенија што се користат за складирање на енергија како што се NADPH (Никотинамид аденин динуклеотид фосфат) и АТП (Аденозин трифосфат).

Енергијата што ја зафаќаат растенијата за спроведување на фотосинтеза низ целата планета, е еквивалентна на приближно 130 Терават (10 × 12 вати).

Фотосинтеза

Равенката на процесот на фотосинтеза е:

КАРБОН ДИОКСИД + ВОДА + ФОТОНИ → ГЛУКОС + ОКСИГЕН

→ што преведува на:

6CO2 + 6H2O → C6H1206 + 6O2

Секоја година, организмите кои спроведуваат фотосинтеза претвораат 100.000 милиони тони јаглерод во биомаса. Оттука можеме да го набудуваме виталниот придонес на растенијата, да консумираат јаглерод диоксид и удобно да испорачуваме кислород.

Производството на гликоза, еден вид шеќер, е неопходно и за исхраната на растенијата и за дишење, може да се користи за да стане скроб, да се произведува целулоза која го зајакнува и штити клеточниот ид и да се распаѓа за време на дишењето.

Брзината на фотосинтезата не е секогаш иста, бидејќи температурата, интензитетот на светлината и концентрацијата на јаглерод диоксид можат да ја променат брзината.

Фази на фотосинтеза

Како и секој процес, фотосинтезата се состои од различни фази, кои се во основа две:

Светлечка фаза

За време на светло зависната фаза, фабриката зафаќа сончева енергија преку хлорофил во лисните ќелии и произведува молекула наречена аденозин трифосфат или аденозин трифосфат (АТП), која складира енергија.

За да го направите ова, секоја молекула на хлорофил апсорбира фотон на светлина и со тоа губи електрон. Овој електрон преминува на ланецот за транспорт на електрони произведени од NADPH и ATP. Молекулата на хлорофил го обновува изгубениот електрон кога молекула вода што се апсорбира од почвата е поделена на процес наречен фотолиза, која ослободува молекула на кислород во атмосферата како отпад од процесот.

Фотосинтезата се состои од две различни фази: лесна фаза и темна фаза.

Темна фаза.

Енергијата што ја добил фабриката за време на светлосната фаза се користи за синтетизирање на гликоза од вода и јаглерод диоксид заробен од атмосферата на Земјата. Се нарекува темна фаза затоа што за разлика од претходната, не е потребна сончева светлина.

Ензимот RuBisCO фаќа јаглерод диоксид од атмосферата и во друг процес наречен циклус Калвин, ги користи NADPH и ATP создадени во лесната фаза и ослободува три јаглеродни шеќери кои потоа можат да се претворат во сахароза или скроб. Шест молекули на јаглерод диоксид се користат за производство на молекула на Гликоза.

Циклусот Калвин, познат и како циклус Калвин-Бенсон, се состои од три фази:

Чекор 1. Фиксација на јаглерод, риболозен дифосфат се користи за формирање на PGA (3-фосфоглицерична киселина).

Фаза 2. PGA се сведува на шеќер со употреба на NADPH и ATP на фазата на светлина.

Фаза 3. Риболозен дифосфат се регенерира.

Растенијата ја претвораат сончевата светлина во хемиска енергија со ефикасност од 3-6%.

Делови од растителната клетка вклучени во фотосинтезата.

Хлоропласти

Овие органели се ексклузивни на растенија и алги. Главната функција на хлоропластите е да се изврши фотосинтеза, бидејќи тие содржат хлорофил и други ензими неопходни за извршување на процесот.

Хлорофилот ја апсорбира енергијата од сончевата светлина и ја претвора и ја чува во молекули NADPH и ATP, ослободувајќи кислород од вода. Последователно, тие ги користат овие молекули кои обезбедуваат енергија за да направат органски молекули од јаглерод диоксид во процес познат како циклус Калвин.

Типична растителна клетка содржи помеѓу 10 и 100 хлоропласти.

Клеточна мембрана.

Овозможува влез и излез во ќелијата на вода, гас и молекули.

Вакуола

Растителните клетки содржат голема централна вакуола исполнета со вода и покриена со мембрана наречена тонопласт. Неговата функција е да го контролира движењето на молекулите помеѓу цитосолот и SAP.

Cellиден клетки.

Направено е од целулоза која ја штити содржината на клетките и му дава јачина и цврстина. Покрај тоа, таа содржи комуникациски канали со соседните клетки.

Цитоплазма

Ги содржи ензимите и протеините што треба клетката да направи фотосинтеза.

Клеточно јадро.

Тоа е локација во која се наоѓа ДНК на ензими и протеини што се користат при фотосинтезата.

Важноста на фотосинтезата за живите суштества

Фотосинтезата е најважниот хемиски процес на Земјата и е апсолутно неопходен за опстанок на живите суштества . Animивотните, вклучително и луѓето, живеат затоа што постојат растенија и тие живеат благодарение на фотосинтезата.

Бидејќи растенијата можат да се хранат преку овој процес, други организми добиваат храна од нив: корени, стебла, кора, лисја, цвеќиња и овошје. Од друга страна, процесот ослободува еден од најважните производи за дишење: кислород.

Во последно време, присуството на растенија беше преиспитано за нивната способност да ги намалат штетните гасови што индустриите и автомобилите ги испуштаат во атмосферата. Затоа, лиснатите шуми се еден вид „бели дробови“ за Земјата.

Историја на фотосинтеза

Швајцарецот Jeanан Сенебиер покажа дека растенијата трошат јаглерод диоксид и ослободуваат кислород доколку добијат сончева светлина.

Во текот на седумнаесеттиот век, Англичанецот Стивен Хејлс покренал идеја дека растенијата го користат воздухот во нивната околина како извор на храна, сепак, сè до осумнаесеттиот век друг Англичанец Josephозеф Пристли открил дека зеленчукот произведува кислород на некој начин.

Околу 1778 година, Јан Ингегус открил дека растенијата ослободиле гас што може да ги труе луѓето, но дека со присуство на сончева светлина тие ослободиле кислород, корисен за здравјето. Додавајќи дека фотосинтезата се изведуваше само на лисјата.

Во 1796 година, Швајцарецот Jeanан Сенебиер покажа дека растенијата трошат јаглерод диоксид и ослободуваат кислород ако добиваат сончева светлина. Наскоро, Николас Теодор де Соссур покажа дека тие дополнително бараат вода покрај CO2, со што се дефинира основната шема на фотосинтезата.

Оттаму, разновидна група на научници донесе нови откритија на феномен што сè уште има неколку прашања што треба да се решат.

Фотосинтеза инфографски

(Кликнете за проширување)