Cum și unde procesul de fotosinteză în plante?

Fiecare creatură vie de pe planetă are nevoie de alimente sau de energie pentru a supraviețui. Unele organisme se hrănesc cu alte creaturi, în timp ce altele pot produce propriile nutrienți. Plantele ele însele produse alimentare, glucoză, în acest proces numit fotosinteză.

Fotosinteza și respirația sunt interconectate. Rezultatul fotosintezei este glucoza, care este stocată ca energie chimică în celulele vegetale. Această energie chimică acumulată este obținută ca urmare a conversiei carbonului anorganic (dioxid de carbon) în carbon organic. Procesul eliberărilor de respirație a energiei chimice acumulate.

În plus față de produsele pe care le produc, plantele sunt, de asemenea, necesare carbon, hidrogen și oxigenului pentru a supraviețui. Apa absorbită din sol asigură hidrogen și oxigen. În timpul fotosintezei, carbonul și apa sunt folosite pentru a sintetiza alimentele. Plantele au nevoie, de asemenea, de nitrați pentru a produce aminoacizi (aminoacid - ingredient pentru producția de proteine). În plus, au nevoie de magneziu pentru producerea de clorofilă.

Nota: Creaturile vii care depind de alte produse alimentare sunt numite heterotrofii. Herbivore precum vaci, precum și plantele care hrănesc cu insecte sunt exemple de heterotrofii. Creaturile vii care produc propriile lor alimente sunt numite Autotrofe. Plante verzi și alge - Exemple de authotrofuri.

În acest articol, veți afla mai multe despre modul în care apare fotosinteza în plante și sunt necesare pentru acest proces.

Definiția fotosinteză

Photosinteza este un proces chimic prin care plante, unele bacterii și alge produc glucoză și oxigen din dioxid de carbon și apă, folosind doar o sursă de energie.

Acest proces este extrem de important pentru viața de pe Pământ, deoarece datorită acestuia, oxigenul este eliberat, pe care depinde întreaga viață.

De ce plantele au nevoie de glucoză (alimente)?

Ca și oamenii și alte ființe vii, plantele au nevoie de alimente pentru a menține activitatea vitală. Valoarea glucozei pentru plante este după cum urmează:

• Glucoza obținută ca rezultat a fotosintezei este utilizată în timpul respirației pentru a elibera energia cerută de instalație pentru alte procese vitale.
• Celulele vegetale convertesc, de asemenea, o parte din glucoză în amidon, care este utilizată după cum este necesar. Din acest motiv, plantele moarte sunt folosite ca biomasă, deoarece energia chimică este stocată în ele.
• Glucoza este de asemenea necesară pentru a produce alte substanțe chimice, cum ar fi proteine, grăsimi și zaharuri de legume necesare pentru a asigura creșterea și alte procese importante.

Fazele fotosintezei

Procesul de fotosinteză este împărțit în două faze: lumină și întunecată.

Faza ușoară fotosinteză

După cum rezultă din nume, fazele de lumină au nevoie de lumina soarelui. În reacțiile independente ușoare, energia luminii solare este absorbită de clorofilă și este transformată în energia chimică stocată sub forma unei molecule electronice purtătoare a moleculelor de energie PRFN (nicotineidadenindinucleotidfosfat) și ATP (adenozină trifosfat). Fazele luminoase se desfășoară în membranele tipăridice în cloroplast.

Pericol de fază fotosinteză sau ciclu Calvin

În faza întunecată sau ciclul Calvin, electroni excitați din faza ușoară asigură energie pentru a forma carbohidrați din moleculele de dioxid de carbon. Fazele incorecte sunt uneori numite ciclul Calvin datorită ciclicității procesului.

Deși fazele întunecate nu utilizează lumina ca reactiv (și, ca rezultat, pot apărea în timpul zilei sau în noapte), trebuie să funcționeze în produse de reacție independente de lumină. Moleculele independente de lumină depind de moleculele de energie - ATP și NAPFN - pentru a crea molecule de carbohidrați noi. După transmiterea energiei a moleculei de energie este returnată la faze de lumină pentru a obține electroni mai energici. În plus, mai multe injecții ale fazei întunecate sunt activate de lumină.

Diagrama de fază fotosinteză

Nota: Aceasta înseamnă că fazele întunecate nu vor continua dacă plantele vor fi lipsite de lumină prea lungă, deoarece folosesc produse de faze ușoare.

Structura frunzelor de plante

Nu putem explora pe deplin fotosinteza, fără a ști mai multe despre structura foii. Foaia este adaptată pentru a juca un rol vital în procesul de fotosinteză.

Structura externă a frunzelor

Pătrat

Una dintre cele mai importante caracteristici ale plantei este o suprafață mare de frunze. Cele mai multe plante verzi au frunze largi, plate și deschise, care sunt capabile să surprindă atât de multă energie solară (lumina soarelui), cât de mult este necesar pentru fotosinteză.

Venin central și animal de companie

Vena centrală și animalele de companie sunt conectate împreună și sunt baza foii. Lucrurile au o foaie, astfel încât să devină cât mai mult posibil.

Placă de foaie

Frunzele simple au o placă de o singură coală și complexă - mai multe. Placa de foaie este una dintre cele mai importante componente ale unei foi care participă direct la procesul de fotosinteză.

Nuclee

Rețeaua de rezidenți din frunze tolerează apa din tulpini la frunze. Glucoza alocată este, de asemenea, trimisă în alte părți ale plantei din frunzele prin venele. În plus, aceste părți ale foii suportă și țineți placa de frunze pentru o strângere mai mare a luminii solare. Locația locuitorilor (locuințelor) depinde de tipul de plante.

Lista bazei

Baza frunzei este cea mai mică parte a acestuia, care este articulată cu tulpina. Adesea, baza foii este perechea de jumătate.

Edge Food

În funcție de tipul de plante, marginea foii poate avea o formă diferită, incluzând: stocul de alianță, unelte, ferăstrău, lavety, de aur și t.P.

Verkhyshlași foaieA

La fel ca marginea foii, partea de sus este de diferite forme, incluzând: ascuțite, rotunjite, stupide, alungite, trase și t.D.

Structura interioară a frunzelor

Mai jos este diagrama strânsă a structurii interne a țesuturilor frunzelor:

Cuticulă

Cuticula efectuează stratul principal, de protecție de pe suprafața plantei. De regulă, este mai groasă în partea de sus a foii. Cutticul este acoperit cu o substanță similară cu ceară, datorită cărora planta este protejată de apă.

Epidermă

Epidermă - un strat de celule, care este o foaie de țesătură de acoperire. Funcția sa principală - protecția țesuturilor interioare ale foii de deshidratare, deteriorări mecanice și infecții. De asemenea, reglementează procesul de schimb de gaze și de transpirație.

Mesofhyll

Mesophilul este structura principală a plantei. Iată procesul de fotosinteză. Majoritatea plantelor, mezofilul sunt împărțite în două straturi: top - palisaded și mai mic - burete.

Celulele protectoare

Celulele protectoare - celule specializate în epiderma frunzelor, care sunt utilizate pentru a controla schimbul de gaze. Ei efectuează o funcție de protecție pentru praf. Porii usting devin mari atunci când apa este în acces liber, altfel celulele protectoare devin lențiere.

Stoma

Photosinteza depinde de penetrarea dioxidului de carbon (CO2) din aer prin praful din materialul mezofil. Oxigenul (O2), obținut ca produs secundar al fotosintezei, iese din plantă prin praf. Când praful se deschide, apa este pierdută ca rezultat al evaporării și trebuie completat prin fluxul de transpirație, apă absorbită de rădăcini. Plantele sunt forțate să echilibreze cantitatea de CO2 absorbită din aer și pierderea apei prin porii nutriționali.

Condiții necesare pentru fotosinteza

Mai jos sunt condițiile necesare pentru plantele pentru implementarea procesului de conținut foto:

• Dioxid de carbon. Gaz natural incolor fără miros detectat în aer și are o denumire științifică CO2. Se formează la arderea compușilor de carbon și organici și apare, de asemenea, în procesul de respirație.
• Apă. Chimice lichide transparente fără miros și gust (în condiții normale).
• Ușoară. Deși lumina artificială este, de asemenea, potrivită pentru plante, lumina naturală a soarelui, de regulă, creează cele mai bune condiții pentru fotosinteza, deoarece are radiații naturale ultraviolete, care are un efect pozitiv asupra plantelor.
• Clorofilă. Acesta este un pigment verde găsit în frunzele plantelor.
• Nutrienți și minerale. Produse chimice și compuși organici că rădăcinile plantelor sunt absorbite din sol.

Ce este format ca rezultat al fotosintezei?

• Glucoză;
• Oxigen.

Nota: Plantele primesc CO2 din aer prin frunzele lor și apă din sol prin rădăcini. Energia ușoară vine de la soare. Oxigenul rezultat este eliberat în aer din frunze. Glucoza rezultată poate fi transformată în alte substanțe, cum ar fi amidonul, care este utilizat ca alimentare cu energie.

Dacă factorii care contribuie la fotosinteză sunt absenți sau prezenți în cantitatea insuficientă, aceasta poate afecta negativ planta. De exemplu, mai puține lumină creează condiții favorabile pentru insecte, care mănâncă frunzele plantei, iar lipsa de apă încetinește.

Unde apare fotosinteza?

Photosinteza apare în interiorul celulelor vegetale, în plasturi mici, numite cloroplaste. Cloroplastele (găsite în principal în stratul Mesofil) conțin o substanță verde numită clorofilă. Mai jos sunt alte celule ale celulei care lucrează cu cloroplast pentru a efectua fotosinteza.

Structura celulei de plante

Funcțiile părților celulei de plante

• Zidul celular: asigură suport structural și mecanic, protejează celulele de agenți patogeni, fixează și determină forma celulei, controlează viteza și direcția de creștere și dă, de asemenea, forma de plante.
• Cytoplasma: Oferă o platformă pentru majoritatea proceselor chimice controlate de enzime.
• Membrană: acționează ca o barieră, controlând mișcarea substanțelor într-o cușcă și de la ea.
• Cloroplaste: Așa cum s-a descris mai sus, ele conțin clorofilă, substanță verde care absoarbe energia luminoasă în procesul de fotosinteză.
• Vacuol: cavitate în interiorul citoplasmei celulare, care acumulează apă.
• Core celular: conține un brand genetic (ADN) care controlează activitatea celulelor.

Clorofila absoarbe energia luminoasă necesară pentru fotosinteza. Este important să rețineți că nu sunt absorbite toate lungimile de undă de culoare ale luminii. Plantele absorb în principal valurile roșii și albastre - ele nu absorb lumina în gama verde.

Dioxid de carbon în procesul de fotosinteză

Plantele primesc dioxid de carbon din aer prin frunzele lor. Dioxidul de carbon se scurge printr-o gaură mică din partea de jos a foii - UST.

Partea inferioară a foii are celule localizate liber, astfel încât dioxidul de carbon ajunge la alte celule din frunze. De asemenea, permite oxigenul format în timpul fotosintezei, ușor de lăsat o foaie.

Dioxidul de carbon este prezent în aer pe care îl respirăm în concentrații foarte scăzute și servesc ca un factor necesar în faza întunecată a fotosintezei.

Lumina în procesul de fotosinteză

Foaia are de obicei o suprafață mare, astfel încât poate absorbi o mulțime de lumină. Suprafața superioară este protejată de pierderea apei, vremea și expunerea la vreme la stratul de ceară (cuticula). Partea superioară a foii este locul în care lumina cade. Acest strat mesofil este numit palisade. Este adaptat pentru a absorbi o cantitate mare de lumină, deoarece există multe cloroplaste în ea.

În fazele luminoase, procesul de fotosinteză crește cu multă lumină. Mai multe molecule de clorofilă ionizate, iar ATP și NAPFN sunt mai generate dacă fotonii luminoși sunt concentrați pe o frunză verde. Deși lumina este extrem de importantă în fazele luminoase, trebuie remarcat faptul că cantitatea excesivă poate deteriora clorofila și poate reduce procesul de fotosinteză.

Fazele luminoase nu sunt prea mari dependente de temperatura, apa sau dioxidul de carbon, deși toate sunt necesare pentru a finaliza procesul de fotosinteză.

Apă în procesul de fotosinteză

Plantele primesc apă necesară pentru fotosinteză prin rădăcinile lor. Au părul rădăcinilor care cresc în sol. Rădăcinile sunt caracterizate de o suprafață mare și pereți subțiri, ceea ce permite să treacă cu ușurință apă.

Imaginea prezintă plante și celulele lor cu o cantitate suficientă de apă (stânga) și deficitul său (dreapta).

Nota: Celulele rădăcinilor nu conțin cloroplaste, deoarece acestea, de regulă, sunt în întuneric și nu pot fi fotosinteze.

Dacă planta nu absoarbe suficientă apă, se estompează. Fără apă, planta nu va fi capabilă să pozneze suficient de repede și poate chiar să piară.

Ce valoare este apa pentru plante?

• Oferă minerale dizolvate care susțin sănătatea plantelor;
• Este un mediu pentru transportul resurselor minerale
• Sprijină stabilitatea și reprezentanța;
• Se răcește și saturată umiditatea;
• Face posibilă efectuarea diferitelor reacții chimice în celulele plantelor.

Valoarea fotosintezei în natură

Procesul biochimic al fotosintezei utilizează energia luminii solare pentru a transforma apa și dioxidul de carbon la oxigen și glucoză. Glucoza este utilizată ca blocuri de construcție în plantele de creștere a plantelor. Astfel, fotosinteza este o modalitate care se formează rădăcini, tulpini, frunze, flori și fructe. Fără procesul de fotosinteză, plantele nu vor putea să crească sau să se înmulțească.

Produse

Datorită capacității fotosintetice, plantele sunt cunoscute ca producători și servesc drept bază de aproape fiecare lanț alimentar de pe Pământ. (Algele sunt echivalente cu plantele din ecosistemele acvatice). Toate alimentele pe care le consumăm provine din organisme care sunt falsuri. Mâncăm aceste plante direct sau mâncăm animale, cum ar fi vaci sau porci care consumă alimente de plante.

Baza lanțului alimentar

Sistemele de apă interioară, plantele și algele constituie, de asemenea, baza lanțului alimentar. Algele servesc alimente pentru nevertebrate, care, la rândul său, acționează ca o sursă de nutriție pentru organisme mai mari. Fără fotosinteză în mediul acvatic, viața ar fi imposibilă.

Eliminarea dioxidului de carbon

Photosinteza transformă dioxidul de carbon în oxigen. În timpul fotosintezei, dioxidul de carbon din atmosferă intră în plantă și apoi eliberat sub formă de oxigen. În lumea de astăzi, unde nivelurile de dioxid de carbon cresc un ritm teribil, orice proces care elimină dioxidul de carbon din atmosferă este important din punct de vedere al mediului.

Circuitul nutrienților

Plantele și alte organisme de fotosinteză joacă un rol vital în ciclul nutrienților. Azotul din aer este fixat în țesuturile plantelor și devine disponibil pentru crearea de proteine. Microelemente care sunt în sol pot fi, de asemenea, incluse în țesutul vegetal și devin disponibile pentru erbivore, mai departe pe lanțul alimentar.

Dependența fotosintetică

Photosinteza depinde de intensitatea și calitatea luminii. La ecuatorul în care lumina soarelui este supraîncărcată pe tot parcursul anului și apa nu este un factor limitator, plantele au rate de creștere ridicate și pot deveni destul de mari. Și viceversa, fotosinteza în părți mai adânci ale oceanului se întâlnește mai puțin adesea, deoarece lumina nu pătrunde în aceste straturi și, ca rezultat, acest ecosistem se dovedește a fi mai neputincios.