ФотосинтезКороче говоря, это процесс использования воды, углекислого газа и солнечного света для производства сахара. Растения и другие фотосинтезирующие организмы называются продуцентами, потому что они могут производить углеводы для получения энергии, не потребляя другие организмы. Процесс фотосинтеза требует специализированных клеточных структур, называемых хлоропласты для улавливания солнечной энергии и преобразования ее в химическую энергию.
1. Зеленый цвет листьев обусловлен хлорофиллом.
Эти окрашенные в зеленый цвет молекулы живут в хлоропластах растительных клеток и поглощают видимый свет для фотосинтеза. Молекулы хлорофилла поглощают все длины волн света, кроме зеленого, но в основном поглощают красные и синие волны. Растения кажутся зелеными, потому что хлорофилл отражает волны зеленого света.
2. Две основные части хлоропласта - это грана и строма.
Грана - это стопка дискообразных отсеков, заключенных внутри мембраны. Эти диски называются тикалоидами и являются местом, где происходят светозависимые реакции. Жидкость, окружающая грану, - это строма. В строме происходят светонезависимые реакции.
3. На первом этапе фотосинтеза энергия солнца улавливается для расщепления молекул воды.
В светозависимые реакции использовать и передавать энергию, расщепляя атомы водорода и кислорода. Электроны движутся по цепи переноса электронов, где они проходят через ряд белков, чтобы в конечном итоге произвести АТФ, энергия, используемая на следующем этапе фотосинтеза.
4. Второй этап фотосинтеза - цикл Кальвина.
Светонезависимые реакции использовать энергию, генерируемую во время светозависимых реакций, для производства углеводов в процессе, называемом циклом Кальвина. За один раз добавляется одна молекула углерода. Энергия поддерживает цикл, повторяя процесс и создавая молекулы сахара, содержащие шесть атомов углерода.
5. Для образования одной молекулы глюкозы во время фотосинтеза требуется шесть молекул воды и шесть молекул углекислого газа.
Помимо одной молекулы глюкозы, C6ЧАС12О6, реакция 6H2O + 6CO2 также дает шесть молекул кислорода, или 6O2. Кислород - это продукт отхода фотосинтеза.
6. У растений есть специальные ткани, которые помогают фотосинтезу.
Вода поглощается корнями и транспортируется к листьям специальной тканью, называемой ксилемой. Поскольку листья имеют защищенное покрытие, предотвращающее высыхание, углекислый газ должен проникать через поры, называемые устьица. Кислород покидает растение через устьица.
7. Молекулы глюкозы соединяются, образуя более сложные молекулы, используемые растениями.
Молекулы глюкозы, образующиеся во время фотосинтеза, представляют собой простые сахара, которые являются строительными блоками крахмала и целлюлозы. Растения используют крахмал в качестве запасенной энергии, а ткани, составляющие структуру растения, состоят из целлюлозы.
8. Осенью листья меняют окраску, потому что растения замедляют процесс фотосинтеза.
Растения содержат другие пигменты, кроме хлорофилла. Когда растения готовятся к зиме в прохладном или умеренном климате, они производят меньше хлорофилла. Поскольку меньше хлорофилла, отражающего зеленый свет, становятся видимыми цвета других пигментов, а листья выглядят коричневыми, оранжевыми, красными или желтыми вместо зеленого.
9. Растения - не единственные организмы, которые используют фотосинтез.
Некоторые бактерии, такие как цианобактерии, и простейшие, такие как водоросли, также являются продуцентами. Эти одноклеточные организмы содержат хлорофилл и обычно встречаются в водной среде.
10. Обратный процесс фотосинтеза - клеточное дыхание.
Клеточное дыхание это процесс использования химической энергии, хранящейся в сахаре. Реакция является зеркальным отображением фотосинтеза: глюкоза + кислород дает углекислый газ + воду. Как и все живые существа, растения проходят клеточное дыхание, чтобы получить энергию для роста и размножения.
