Разбирање на фотосинтезата: дефиниција

Фотосинтезата е хемиски процес што го користат растенијата преку кои произведуваат хемиска енергија од сончевата енергија. Благодарение на оваа енергија од сонцето, растенијата ја претвораат водата од почвата и јаглерод диоксидот од воздух во гликоза, есенцијална 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 хетеротропи. Исто така, постојат и некои способни за синтетизирање на сопствената храна без употреба на органска материја од други живи суштества. Овие организми се нарекуваат autotrophs. Во оваа категорија можете да најдете зелени растенија, кои го изведуваат процесот на фотосинтеза.

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

Дополнително, сите растенија, алги и цијанобактерии кои вршат фотосинтеза се сметаат за фотоавторофни организми. Изворот на енергија на овие е сончева светлина и главен извор на водород е вода, произведувајќи како отпад, во повеќето случаи виталниот кислород за живот на земјата.

Видеосинтеза

Фотосинтезата, основната форма на исхрана на фамилијата Plantae , се случува во хлоропласти, каде се наоѓаат специјализирани протеини наречени "центри за фотосинтетичка реакција". Тие апсорбираат сончева светлина и содржат пигмент наречен хлорофил. Интервенира во фотосинтетичкиот процес и им дава на растенијата карактеристична зелена боја.

Енергијата на светлината се користи за одвојување на електроните од некои супстанции кои се вклучени во процесот, како водород земен од молекула на вода (H2O) за употреба во синтезата на гликоза, оставајќи го како отпад кислородот што се отфрла во форма на гас. Пред да се претвори во гликоза, водородот се користи за да се создадат две средни соединенија кои се користат за складирање на енергија како што се NADPH (никотинамид аденин динуклеотид фосфат) и АТП (аденозин трифосфат).

Енергијата зафатена од растенијата за изведување на фотосинтезата околу планетата е еквивалентна на околу 130 Terawatts (10 × 12 вати).

Фотосинтеза

Равенката на процесот на фотосинтеза е:

Карбондиоксид + вода + фотони → глукоза + оксиген

→ Кои резултати:

6CO2 + 6H2O → C6H1206 + 6O2

Секоја година, организмите кои вршат фотосинтеза, претвораат 100.000 милиони тони јаглерод во биомаса. Од тука можеме да го набљудуваме виталниот придонес на растенијата, да го консумираме јаглеродниот диоксид и да го снабдуваме со кислород.

Производството на гликоза, еден вид шеќер, е неопходно и за исхрана и за дишење на растението, може да се користи за претворање скроб, произведуваат целулоза која го зајакнува и го штити клеточниот ѕид и се распаѓа при респирација.

Брзината на фотосинтеза не е секогаш иста, бидејќи температурата, интензитетот на светлината и концентрацијата на јаглероден диоксид може да ја променат брзината.

Фази на фотосинтеза

Како и секој процес, фотосинтезата се состои од добро диференцирани фази, кои во основа се два:

Светлосна фаза.

За време на сцената зависна од светлината, фабриката ја зафаќа соларната енергија со помош на хлорофил во листните клетки и произведува молекула наречена аденозин трифосфат или аденозинтрифосфат (АТП), која заштедува енергија.

За да го направите ова, секоја молекула на хлорофил апсорбира фотон на светлина и со тоа го губи електронот. Овој електрон поминува во синџирот на транспорт на електрони кој произведува NADPH и ATP. Молекулата на хлорофилот го обновува изгубениот електрон кога молекулата на вода која се апсорбира од почвата е поделена на процес наречен фотолиза која ослободува кислород од молекул во атмосферата како отпад од процесот.

Фотосинтезата се состои од две добро диференцирани фази: светлосна фаза и темна фаза.

Темна фаза.

Енергијата која фабриката ја добила во светлосната фаза се користи за синтеза на глукоза од вода и јаглерод диоксид зафатен од атмосферата на Земјата. Таа се нарекува темна фаза, бидејќи за разлика од претходниот, не е потребна сончева светлина.

Ензимот RuBisCO го заробува јаглеродниот диоксид од атмосферата и во друг процес наречен циклус Калвин, го користи NADPH и ATP создаден во светлината и ослободува тријаглерочни шеќери кои потоа може да се претворат во сахароза или скроб. Шест молекули на јаглерод диоксид се користат за да се генерира молекула на гликоза.

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

Фаза 1. Фиксација на јаглерод, рибулоза дифосфат се користи за да се формира PGA (3-фосфоглицерична киселина).

Фаза 2. На PGA е намалена на шеќер со користење на NADPH и АТП на светлината фаза.

Фаза 3. Рибулоза дифосфат се регенерира.

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

Делови од растителни клетки вклучени во фотосинтезата.

Хлоропласти

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

Хлорофилот ја апсорбира енергијата на сончевата светлина и го конвертира и го складира во НАДФХ и АТП молекулите кои ослободуваат кислород од водата. Тие потоа ги користат овие молекули кои обезбедуваат енергија за да се направат органски молекули од јаглероден диоксид во процес познат како Циклус на Калвин.

Типична растителна клетка содржи помеѓу 10 и 100 хлоропласти.

Клеточна мембрана

Тоа им овозможува на влез и излез во ќелијата на вода, гас и молекули.

Вакуола

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

Мобилен ѕид

Таа е направена од целулоза која ја штити содржината на клетката и дава сила и ригидност кон неа. Дополнително содржи канали за комуникација со соседните ќелии.

Цитоплазма

Таа ги содржи ензимите и протеините дека клетката треба да спроведе фотосинтеза.

Клеточно јадро

Тоа е страница во која се сместени ДНК на ензимите и протеините што се користат за време на фотосинтезата.

Важноста на фотосинтезата за живите суштества

Фотосинтезата е најважниот хемиски процес на Земјата и е апсолутно неопходен за опстанокот на живите суштества . Животните, вклучувајќи ги и луѓето, живеат бидејќи постојат растенија и живеат благодарение на фотосинтезата.

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

Во последно време присуството на растенија е преиспитано за неговата способност да ги намали штетните гасови што индустриите и автомобилите ги ослободуваат во атмосферата. Затоа лисните шуми се еден вид "бели дробови" за Земјата.

Историја на фотосинтезата.

Швајцарскиот Жан Senebier покажа дека растенијата консумираат јаглероден диоксид и ослободуваат кислород ако добијат сончева светлина.

Во текот на седумнаесеттиот век, англискиот Stephen Hales ја покрена идејата дека растенијата користеле воздух во нивната средина како извор на храна, сепак, додека во XVIII век друг Англичанец Џозеф Пристли открил дека зеленчукот произведувал кислород на некој начин.

Околу 1778 година, Јан Ингенгус открил дека растенијата пуштиле гас што може да ги оплоди луѓето, но со присуство на сончеви зраци ослободен кислород, корисен за здравјето. Додавањето на таа фотосинтеза беше направено само на лисјата.

Во 1796 година, швајцарскиот Жан Senebier, покажал дека растенијата консумираат јаглероден диоксид и ослободуваат кислород ако примаат сончева светлина. Набргу потоа, Николас Теодор де Сосир покажа дека дополнително им е потребна дополнителна вода за СО2, со што се дефинира основната шема на фотосинтеза.

Оттаму, разновидна група научници донела нови откритија за еден феномен, кој се уште има неколку прашања за решавање.

Фотосинтеза на инфографиката

(Кликнете за да се прошири)