Kako i gdje proces fotosinteze u biljkama?

Svako živo biće na planeti treba hranu ili energiju za preživljavanje. Neki organizmi hrane se drugim stvorenjima, dok drugi mogu proizvesti vlastite hranjive tvari. Biljke same proizvode hranu, glukozu, u procesu koji se naziva fotosinteza.

Fotosinteza i dah su međusobno povezani. Rezultat fotosinteze je glukoza, koja se pohranjuje kao kemijska energija u stanicama povrća. Ova akumulirana kemijska energija dobiva se kao rezultat konverzije anorganskog ugljika (ugljični dioksid) u organski ugljik. Proces respiracije oslobađa akumuliranu kemijsku energiju.

Osim proizvoda koje proizvode, biljke su također potrebni ugljik, vodik i kisik za preživljavanje. Voda apsorbirana iz tla osigurava vodik i kisik. Tijekom fotosinteze, ugljik i voda se koriste za sintetiziranje hrane. Biljke također trebaju nitrate za proizvodnju aminokiselina (aminokiselina - sastojak za proizvodnju proteina). Osim toga, trebaju magnezij za proizvodnju klorofila.

Napomena: Živa bića koja ovise o drugim prehrambenim proizvodima nazivaju se heterotrofija. Herbivore kao što su krave, kao i biljke koje se hrane insektima su primjeri heterotrofa. Živa bića koja proizvode vlastitu hranu nazivaju se autotrofima. Zelene biljke i alge - primjeri authotrofija.

U ovom članku, naučit ćete više o tome kako se fotosinteza javlja u biljkama i potrebne su za ovaj proces.

Definicija fotosinteze

Fotosinteza je kemijski proces kojim biljke, neke bakterije i alge proizvode glukozu i kisik iz ugljičnog dioksida i vode, koristeći samo svjetlo kao izvor energije.

Ovaj proces je iznimno važan za život na Zemlji, jer zbog nje, kisik se oslobađa, na kojem ovisi cijeli život.

Zašto biljke trebaju glukozu (hranu)?

Kao i ljudi i druga živa bića, biljke također trebaju hranu za održavanje vitalne aktivnosti. Vrijednost glukoze za biljke je sljedeća:

• Glukoza dobivena kao rezultat fotosinteze koristi se tijekom respiratornog za oslobađanje energije koju zahtijeva postrojenje za druge vitalne procese.
• Stanice povrća također pretvaraju dio glukoze u škrob, koji se koristi po potrebi. Zbog toga se mrtve biljke koriste kao biomasa, jer se u njima pohranjuje kemijska energija.
• Glukoza je također potrebna za proizvodnju drugih kemikalija, kao što su proteini, masti i biljni šećeri potrebni za osiguranje rasta i drugih važnih procesa.

Faze fotosinteze

Proces fotosinteze podijeljen je u dvije faze: svjetlo i tamno.

Lagana faza fotosinteza

Kako slijedi iz imena, svjetlosne faze trebaju sunčevu svjetlost. U reakcijama neovisne o svjetlosti, energija sunčeve svjetlosti apsorbirana je klorofilom i pretvara se u pohranjenu kemijsku energiju u obliku elektroničke molekule nosača PRFN (nikotinidadenindinukleotidne -osfat) i ATP energije molekula (adenozin trifhosfat). Faze lake nastavite u thilakoidnim membranama unutar kloroplasta.

Opasnost faza fotosinteza ili ciklus Calvina

U tamnoj fazi ili Calvine ciklusu, uzbuđeni elektroni iz lake faze osiguravaju energiju da se dobiju ugljikohidrati iz molekula ugljičnog dioksida. Netočne faze se ponekad nazivaju Calvinovim ciklusom zbog ciklističke procesa.

Iako tamne faze ne koriste svjetlo kao reagens (i, kao rezultat toga, mogu se pojaviti tijekom dana ili noći), moraju funkcionirati u proizvode neovisne o svjetlosti. Molekule neovisne o svjetlu ovise o energetskim molekulama - ATP i Napfn - stvoriti nove molekule ugljikohidrata. Nakon što se prijenos energije energetske molekule vraća u svjetlosne faze kako bi se dobile energetski elektroni. Osim toga, nekoliko injekcija tamne faze aktivira se svjetlošću.

Fazni dijagram fotosinteza

Napomena: To znači da mračne faze neće nastaviti ako biljke će biti predugo lišene svjetlosti, jer koriste proizvode svjetlosnih faza.

Struktura lišća biljaka

Ne možemo u potpunosti istražiti fotosintezu, ne znajući više o strukturi lista. List je prilagođen da igra vitalnu ulogu u procesu fotosinteze.

Vanjska struktura lišća

Kvadrat

Jedna od najvažnijih značajki biljke je velika površina lista. Većina zelenih biljaka ima široku, ravnu i otvorenu lišće koje su sposobne za hvatanje toliko sunčeve energije (sunčeve svjetlosti), koliko je potrebno za fotosintezu.

Središnja vena i ljubimac

Središnja vena i kućne ljubimce spojeni su i baza ploča. Stvari imaju list tako da dobije što više svjetla.

Ploča

Jednostavni listovi imaju jednu ploču i složeni - nekoliko. Ploča je jedna od najvažnijih komponenti lista koja izravno sudjeluje u procesu fotosinteze.

Jezgre

Mreža stanovnika u listovima toleriraju vodu iz stabljika do lišća. Dodijeljena glukoza se također šalje u druge dijelove biljke od lišća kroz vene. Osim toga, ovi dijelovi liste podrške i držite ploču s listnom pločom za veće gripljenje sunčeve svjetlosti. Mjesto stanovnika (kućište) ovisi o vrsti biljke.

Popisa

Baza lista je najniži dio toga, koji je artikuliran s stabljikom. Često je baza lista par pola.

Rubni list

Ovisno o vrsti biljke, rub lista može imati drugačiji oblik, uključujući: allial-zalihe, opremu, pila, patentnu, zlatnu i t.P.

Verkhyshdoi lista

Poput ruba lista, vrh je različitih oblika, uključujući: oštro, zaobljeno, glupo, izduženo, nacrtano i t.D.

Unutarnja struktura lišća

Ispod je bliski dijagram unutarnje strukture tkiva lišća:

Zanoktica

Cuticula obavlja glavni, zaštitni sloj na površini biljke. U pravilu je deblja na vrhu lista. Zadiktica je prekrivena tvari sličnom voskom, zahvaljujući kojem biljka je zaštićena od vode.

Epidermis

Epidermis - sloj stanica, koji je pokrivač tkanina. Njegova glavna funkcija - zaštita unutarnjeg tkiva lista od dehidracije, mehaničke štete i infekcije. Također regulira proces razmjene plina i transpiracije.

Mezofil

Mesofil je glavna tkanina biljke. Ovdje je proces fotosinteze. Većina biljaka, mezofil je podijeljena na dva sloja: top - palisad i niže - spužva.

Zaštitne stanice

Zaštitne stanice - specijalizirane stanice u epidermima lišća, koje se koriste za kontrolu izmjene plina. Obavljaju zaštitnu funkciju za prašinu. Usting pore postaju velike kada je voda u slobodnom pristupu, inače zaštitne stanice postaju spore.

Stomak

Fotosinteza ovisi o prodiranju ugljičnog dioksida (CO2) iz zraka kroz prašinu u mezofilskoj tkanini. Kisik (O2), dobiven kao nusproizvod fotosinteze, izlazi iz biljke kroz prašinu. Kada je prašina otvorena, voda se gubi kao rezultat isparavanja i mora se nadopuniti kroz protok transpiracije, vode koja se upijaju korijeni. Biljke su prisiljene uravnotežiti količinu apsorbirane CO2 iz zraka i gubitak vode kroz prehrambene pore.

Uvjeti potrebni za fotosintezu

U nastavku su uvjeti potrebni za postrojenja za provedbu procesa foto-sadržaja:

• Ugljični dioksid. Bezbojni prirodni plin bez mirisa otkriven u zraku i ima znanstvenu oznaku CO2. Formira se pri spaljivanju ugljika i organskih spojeva, a također se javlja u procesu disanja.
• Voda. Prozirna tekuća kemikalija bez mirisa i okusa (u normalnim uvjetima).
• Svjetlo. Iako je umjetno svjetlo pogodno za biljke, prirodna sunčeva svjetlost, u pravilu stvara najbolje uvjete za fotosintezu, jer ima prirodno ultraljubičasto zračenje, što ima pozitivan učinak na biljke.
• Klorofil. Ovo je zeleni pigment koji se nalazi u lišću biljaka.
• Hranjive tvari i minerali. Kemikalije i organski spojevi koji se korijeni biljni apsorbiraju iz tla.

Ono što se formira kao rezultat fotosinteze?

• Glukoza;
• Kisik.

Napomena: Biljke dobivaju CO2 iz zraka kroz lišće i vodu iz tla kroz korijene. Svjetlosna energija dolazi od sunca. Dobiveni kisik se oslobađa u zrak iz lišća. Dobivena glukoza može se pretvoriti u druge tvari, kao što je škrob, koji se koristi kao opskrba energijom.

Ako čimbenici pridonose fotosintezi su odsutni ili prisutni u nedovoljnoj količini, može negativno utjecati na biljku. Na primjer, manje svjetla stvara povoljne uvjete za insekte, koji jedu lišće biljke, a nedostatak vode usporava.

Gdje se pojavljuje fotosinteza?

Fotosinteza se događa unutar stanica povrća, u malim plaststima, nazvanim kloroplastima. Kloroplasti (uglavnom nalaze u mezofillu) sadrže zelenu tvar koja se zove klorofil. Ispod su i druge stanice stanice koje rade s kloroplastom za provođenje fotosinteze.

Struktura biljne ćelije

Funkcije dijelova biljne ćelije

• Mobilna zida: osigurava strukturnu i mehaničku potporu, štiti stanice od patogena, popravaka i određuje oblik stanice, kontrolira brzinu i smjer rasta, a također daje oblik biljaka.
• Citoplazma: pruža platformu za većinu kemijskih procesa koji kontroliraju enzimi.
• Membrana: Djeluje kao barijera, kontrolirajući kretanje tvari u kavez i od njega.
• Kloroplasti: Kao što je gore opisano, sadrže klorofilu, zelenu tvar koja apsorbira svjetlosnu energiju u procesu fotosinteze.
• Vakuol: šupljina unutar stanične citoplazme, koja akumulira vodu.
• Stanična jezgra: sadrži genetsku marku (DNA) koja kontrolira staničnu aktivnost.

Klorofil apsorbira svjetlosnu energiju potrebnu za fotosintezu. Važno je napomenuti da se ne apsorbiraju sve valne duljine boja svjetla. Biljke uglavnom apsorbiraju crvene i plave valove - ne apsorbiraju svjetlo u zelenom rasponu.

Ugljični dioksid u procesu fotosinteze

Biljke dobivaju ugljični dioksid iz zraka kroz njihovo lišće. Ugljični dioksid prodiri kroz malu rupu na dnu lista - ust.

Dno lista slobodno se nalazi stanice tako da ugljični dioksid dosegne ostale ćelije u listovima. Također omogućuje oksik koji se formira tijekom fotosinteze, lako napustiti list.

Ugljični dioksid je prisutan u zraku koji udišemo u vrlo niskim koncentracijama i služi kao potreban čimbenik u tamnoj fazi fotosinteze.

Svjetlo u procesu fotosinteze

List obično ima veliku površinu, tako da može apsorbirati puno svjetla. Njegova gornja površina zaštićena je od gubitka vode, vremenske i vremenske izlaganja sloju voska (kutikule). Vrh listove je mjesto gdje svjetlo pada. Ovaj mezofilski sloj se naziva palisada. Prilagođeno je apsorbirati veliku količinu svjetla, jer u njemu postoji mnogo kloroplasta.

U svjetlosnim fazama, proces fotosinteze se povećava s mnogo svjetla. Više klorofil molekula ionizirane i ATP i Napfn se generiraju ako se svjetlosni fotoni koncentriraju na zeleni list. Iako je svjetlo iznimno važno u svjetlosnim fazama, treba napomenuti da prekomjerna količina može oštetiti klorofil i smanjiti proces fotosinteze.

Faze lake nisu previše ovisne o temperaturi, vodi ili ugljičnom dioksidu, iako su svi potrebni za dovršenje procesa fotosinteze.

Voda u procesu fotosinteze

Biljke dobivaju vodu potrebnu za fotosintezu kroz svoje korijene. Oni imaju korijen dlake koje rastu u tlu. Korijeni karakterizira velika površina i tanki zidovi, koji omogućuju lako proći kroz njih.

Slika prikazuje biljke i njihove stanice s dovoljnom količinom vode (lijevo) i njegovom nedostatkom (desno).

Napomena: Korijenske stanice ne sadrže kloroplaste, jer su u pravilu u mraku i ne mogu fotosintetizirati.

Ako biljka ne apsorbira dovoljno vode, blijedi. Bez vode, biljka neće biti u stanju dovoljno brzo fotosintetizirati, a možda čak i propasti.

Koja je vrijednost voda za biljke?

• Osigurava otopljene minerale koji podržavaju zdravlje postrojenja;
• Je medij za transport mineralnih resursa
• Podržava stabilnost i prijekor;
• Hladi i zasićeti vlagu;
• Omogućuje provođenje različitih kemijskih reakcija u biljnim stanicama.

Vrijednost fotosinteze u prirodi

Biokemijski proces fotosinteze koristi energiju sunčeve svjetlosti za pretvaranje vode i ugljičnog dioksida na kisik i glukozu. Glukoza se koristi kao građevni blokovi u postrojenjima rasta biljaka. Dakle, fotosinteza je način na koji se formira korijenje, stabljike, lišće, cvijeće i voće. Bez procesa fotosinteze, biljke neće moći rasti ili umnožiti.

Proizvodi

Zbog fotosintetske sposobnosti, biljke su poznate kao proizvođači i služe kao osnova gotovo svaki prehrambeni lanac na zemlji. (Alge su ekvivalentne biljke u vodenim ekosustavima). Sva hrana koju jedemo dolazi iz organizme koji su lažni. Jedemo ove biljke izravno ili jedete životinje, kao što su krave ili svinje koje konzumiraju biljnu hranu.

Baza za hranu

Unutarnji sustavi vode, biljke i alge također čine osnovu prehrambenog lanca. Alge služe hranu za beskralježnjake, koji, zauzvrat djeluju kao izvor prehrane za veće organizme. Bez fotosinteze u vodenom okruženju, život bi bio nemoguć.

Uklanjanje ugljičnog dioksida

Fotosinteza pretvara ugljični dioksid u kisik. Tijekom fotosinteze, ugljični dioksid iz atmosfere ulazi u biljku, a zatim se oslobađa u obliku kisika. U današnjem svijetu, gdje razine ugljičnog dioksida raste zastrašujuće tempo, bilo koji postupak koji eliminira ugljični dioksid iz atmosfere je ekološki važan.

Krug hranjivih tvari

Biljke i ostali fotosintezirajući organizmi igraju ključnu ulogu u ciklusu hranjivih tvari. Dušik u zraku je fiksiran u biljnim tkivima i postaje dostupan za stvaranje proteina. Mikroelementi koji su u tlu mogu biti uključeni u biljno tkivo i postaju dostupni za biljojeda, dalje na prehrambenom lancu.

Fotosintetička ovisnost

Fotosinteza ovisi o intenzitetu i kvaliteti svjetlosti. Na ekvatoru gdje je sunčeva svjetlost pregrađena tijekom cijele godine, a voda nije ograničavajući čimbenik, biljke imaju visoke stope rasta i mogu postati vrlo velike. I obrnuto, fotosinteza u dubljim dijelovima oceana manje se susreće, jer svjetlo ne prodire u ove slojeve, a kao rezultat toga, ovaj ekosustav ispada da je više neplodan.