Ang photosynthesis ay nangyayari sa mga selula kung saan ang tissue. Ang konsepto ng photosynthesis, kung saan at kung ano ang nangyayari sa panahon ng light phase ng photosynthesis. Ang kahalagahan ng photosynthesis sa buhay ng tao

Photosynthesis ay ang synthesis ng mga organic compound sa mga dahon ng berdeng halaman mula sa tubig at atmospheric carbon dioxide gamit ang solar (light) energy na na-adsorbed ng chlorophyll sa chloroplasts.

Salamat sa photosynthesis, ang nakikitang liwanag na enerhiya ay nakukuha at na-convert sa kemikal na enerhiya, na nakaimbak (naka-imbak) sa mga organikong sangkap na nabuo sa panahon ng photosynthesis.

Ang petsa ng pagtuklas ng proseso ng photosynthesis ay maaaring isaalang-alang noong 1771. Ang Ingles na siyentipiko na si J. Priestley ay nakakuha ng pansin sa mga pagbabago sa komposisyon ng hangin dahil sa mahahalagang aktibidad ng mga hayop. Sa pagkakaroon ng mga berdeng halaman, ang hangin ay muling naging angkop para sa parehong paghinga at pagkasunog. Kasunod nito, ang gawain ng isang bilang ng mga siyentipiko (Y. Ingenhaus, J. Senebier, T. Saussure, J.B. Boussingault) ay itinatag na ang mga berdeng halaman ay sumisipsip ng CO 2 mula sa hangin, kung saan nabuo ang organikong bagay na may partisipasyon ng tubig sa liwanag. . Ang prosesong ito na noong 1877 ay tinawag ng Aleman na siyentipikong si W. Pfeffer ang photosynthesis. Ang batas ng konserbasyon ng enerhiya na binuo ni R. Mayer ay may malaking kahalagahan para sa pagbubunyag ng kakanyahan ng photosynthesis. Noong 1845, iminungkahi ni R. Mayer na ang enerhiya na ginagamit ng mga halaman ay ang enerhiya ng Araw, na ang mga halaman ay nagko-convert sa enerhiya ng kemikal sa pamamagitan ng proseso ng photosynthesis. Ang posisyon na ito ay binuo at eksperimento na nakumpirma sa pananaliksik ng kahanga-hangang Russian scientist na si K.A. Timiryazev.

Ang pangunahing papel ng mga photosynthetic na organismo:

1) pagbabago ng enerhiya ng sikat ng araw sa enerhiya ng mga bono ng kemikal ng mga organikong compound;

2) saturation ng atmospera na may oxygen;

Bilang resulta ng photosynthesis, 150 bilyong tonelada ng organikong bagay ang nabuo sa Earth at humigit-kumulang 200 bilyong tonelada ng libreng oxygen ang inilalabas bawat taon. Pinipigilan nito ang pagtaas ng konsentrasyon ng CO2 sa atmospera, na pumipigil sa sobrang pag-init ng Earth (greenhouse effect).

Ang atmospera na nilikha ng photosynthesis ay nagpoprotekta sa mga buhay na bagay mula sa mapaminsalang short-wave UV radiation (ang oxygen-ozone shield ng atmospera).

1-2% lamang ng solar energy ang inililipat sa pag-aani ng mga halamang pang-agrikultura; ang mga pagkalugi ay dahil sa hindi kumpletong pagsipsip ng liwanag. Samakatuwid, mayroong isang malaking pag-asa ng pagtaas ng produktibo sa pamamagitan ng pagpili ng mga varieties na may mataas na kahusayan ng photosynthesis at ang paglikha ng isang istraktura ng crop na kanais-nais para sa light absorption. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang pagbuo ng mga teoretikal na pundasyon para sa kontrol ng photosynthesis ay nagiging partikular na nauugnay.

Ang kahalagahan ng photosynthesis ay napakalaki. Tandaan lamang natin na ito ay nagbibigay ng panggatong (enerhiya) at atmospheric oxygen na kailangan para sa pagkakaroon ng lahat ng nabubuhay na bagay. Samakatuwid, ang papel ng photosynthesis ay planetary.

Ang planetarity ng photosynthesis ay natutukoy din sa pamamagitan ng katotohanan na salamat sa cycle ng oxygen at carbon (pangunahin) ang kasalukuyang komposisyon ng atmospera ay pinananatili, na kung saan ay tumutukoy sa karagdagang pagpapanatili ng buhay sa Earth. Maaari pa nating sabihin na ang enerhiya na nakaimbak sa mga produkto ng photosynthesis ay mahalagang pangunahing pinagmumulan ng enerhiya na mayroon ngayon ang sangkatauhan.

Kabuuang reaksyon ng photosynthesis

CO 2 +H 2 O = (CH 2 O) + O 2 .

Ang kimika ng photosynthesis ay inilalarawan ng mga sumusunod na equation:

Photosynthesis - 2 pangkat ng mga reaksyon:

liwanag na yugto (depende sa pag-iilaw)

madilim na entablado (depende sa temperatura).

Ang parehong mga grupo ng mga reaksyon ay nangyayari nang sabay-sabay

Ang photosynthesis ay nangyayari sa mga chloroplast ng mga berdeng halaman.

Nagsisimula ang photosynthesis sa pagkuha at pagsipsip ng liwanag ng pigment chlorophyll, na matatagpuan sa mga chloroplast ng berdeng mga selula ng halaman.

Ito ay lumalabas na sapat upang ilipat ang spectrum ng pagsipsip ng molekula.

Ang molekula ng chlorophyll ay sumisipsip ng mga photon sa violet at blue, at pagkatapos ay sa pulang bahagi ng spectrum, at hindi nakikipag-ugnayan sa mga photon sa berde at dilaw na bahagi ng spectrum.

Iyon ang dahilan kung bakit ang chlorophyll at mga halaman ay mukhang berde - hindi nila maaaring samantalahin ang mga berdeng sinag at iwanan ang mga ito na gumala sa buong mundo (sa gayon ginagawa itong mas berde).

Ang mga photosynthetic pigment ay matatagpuan sa panloob na bahagi ng thylakoid membrane.

Ang mga pigment ay nakaayos sa mga photosystem(mga patlang ng antena para sa pagkuha ng liwanag) - naglalaman ng 250–400 molecule ng iba't ibang pigment.

Ang photosystem ay binubuo ng:

sentro ng reaksyon mga photosystem (chlorophyll molecule A),

mga molekula ng antena

Ang lahat ng mga pigment sa photosystem ay may kakayahang maglipat ng nasasabik na enerhiya ng estado sa bawat isa. Ang enerhiya ng photon na hinihigop ng isa o ibang molekula ng pigment ay inililipat sa isang kalapit na molekula hanggang sa maabot nito ang sentro ng reaksyon. Kapag ang resonance system ng reaction center ay napupunta sa isang excited state, ito ay naglilipat ng dalawang excited na electron sa acceptor molecule at sa gayon ay nagiging oxidized at nakakakuha ng positive charge.

Sa mga halaman:

photosystem 1(maximum light absorption sa wavelength na 700 nm - P700)

photosystem 2(maximum light absorption sa wavelength na 680 nm - P680

Ang mga pagkakaiba sa absorption optima ay dahil sa bahagyang pagkakaiba sa istraktura ng pigment.

Ang dalawang sistema ay gumagana nang magkasabay, tulad ng tinatawag na dalawang bahagi na conveyor non-cyclic photophosphorylation .

Summary equation para sa non-cyclic photophosphorylation:

Ф - simbolo ng residue ng phosphoric acid

Nagsisimula ang cycle sa photosystem 2.

1) kinukuha ng mga molekula ng antena ang photon at nagpapadala ng paggulo sa aktibong molekula ng sentro na P680;

2) ang nasasabik na molekula ng P680 ay nag-donate ng dalawang electron sa cofactor Q, habang ito ay na-oxidized at nakakakuha ng positibong singil;

Cofactor(cofactor). Isang coenzyme o anumang iba pang sangkap na kinakailangan para sa isang enzyme upang maisagawa ang function nito

Coenzymes (coenzymes)[mula sa lat. co (cum) - together and enzymes], mga organikong compound ng non-protein nature na nakikilahok sa enzymatic reaction bilang acceptors ng mga indibidwal na atoms o atomic group na na-cleaved ng enzyme mula sa substrate molecule, i.e. upang isagawa ang catalytic action ng mga enzymes. Ang mga sangkap na ito, sa kaibahan sa bahagi ng protina ng enzyme (apoenzyme), ay may medyo maliit na molekular na timbang at, bilang panuntunan, ay thermostable. Minsan ang ibig sabihin ng mga coenzyme ay anumang mga low-molecular substance, ang partisipasyon nito ay kinakailangan para mangyari ang catalytic action ng enzyme, kabilang ang mga ions, halimbawa. K + , Mg 2+ at Mn 2+ . Matatagpuan ang mga enzyme. sa aktibong sentro ng enzyme at, kasama ang substrate at functional na mga grupo ng aktibong sentro, ay bumubuo ng isang aktibong kumplikado.

Karamihan sa mga enzyme ay nangangailangan ng pagkakaroon ng isang coenzyme upang magpakita ng catalytic na aktibidad. Ang pagbubukod ay hydrolytic enzymes (halimbawa, protease, lipases, ribonuclease), na gumaganap ng kanilang function sa kawalan ng isang coenzyme.

Ang molekula ay nabawasan ng P680 (sa ilalim ng pagkilos ng mga enzyme). Sa kasong ito, ang tubig ay naghihiwalay sa mga proton at molekular na oxygen, mga. ang tubig ay isang electron donor, na nagsisiguro ng muling pagdadagdag ng mga electron sa P 680.

PHOTOLYSIS TUBIG- paghahati ng isang molekula ng tubig, lalo na sa panahon ng photosynthesis. Dahil sa photolysis ng tubig, ang oxygen ay ginawa, na inilabas ng mga berdeng halaman sa liwanag.

Ang pinakamahalagang organikong proseso, kung wala ang pag-iral ng lahat ng nabubuhay na nilalang sa ating planeta, ay ang photosynthesis. Ano ang photosynthesis? Alam ito ng lahat mula sa paaralan. Sa halos pagsasalita, ito ang proseso ng pagbuo ng mga organikong sangkap mula sa carbon dioxide at tubig, na nangyayari sa liwanag at sinamahan ng paglabas ng oxygen. Ang isang mas kumplikadong kahulugan ay ang mga sumusunod: ang photosynthesis ay ang proseso ng pag-convert ng liwanag na enerhiya sa enerhiya ng mga bono ng kemikal ng mga sangkap ng organikong pinagmulan na may partisipasyon ng mga pigment na photosynthetic. Sa modernong pagsasanay, ang photosynthesis ay karaniwang nauunawaan bilang isang hanay ng mga proseso ng pagsipsip, synthesis at paggamit ng liwanag sa isang serye ng mga endergonic na reaksyon, isa na rito ang conversion ng carbon dioxide sa mga organikong sangkap. Ngayon, alamin natin nang mas detalyado kung paano nangyayari ang photosynthesis at kung anong mga yugto ang nahahati sa prosesong ito!

pangkalahatang katangian

Ang mga chloroplast, na mayroon ang bawat halaman, ay responsable para sa photosynthesis. Ano ang mga chloroplast? Ito ay mga oval na plastid na naglalaman ng pigment tulad ng chlorophyll. Ito ay chlorophyll na tumutukoy sa berdeng kulay ng mga halaman. Sa algae, ang pigment na ito ay naroroon sa chromatophores - pigment-containing light-reflecting cells na may iba't ibang hugis. Ang brown at red algae, na nabubuhay sa kalaliman kung saan hindi naaabot ng sikat ng araw, ay may iba't ibang kulay.

Ang mga sangkap ng photosynthesis ay bahagi ng mga autotroph - mga organismong may kakayahang mag-synthesize ng mga organikong sangkap mula sa mga di-organikong sangkap. Sila ang pinakamababang antas ng food pyramid, samakatuwid ay kasama sila sa diyeta ng lahat ng nabubuhay na organismo sa planetang Earth.

Mga pakinabang ng photosynthesis

Bakit kailangan ang photosynthesis? Ang oxygen na inilabas mula sa mga halaman sa panahon ng photosynthesis ay pumapasok sa atmospera. Tumataas sa itaas na mga layer nito, bumubuo ito ng ozone, na nagpoprotekta sa ibabaw ng mundo mula sa malakas na solar radiation. Ito ay salamat sa ozone screen na ang mga buhay na organismo ay maaaring manatili nang kumportable sa lupa. Bilang karagdagan, tulad ng alam mo, kailangan ang oxygen para sa paghinga ng mga buhay na organismo.

Pag-unlad ng proseso

Nagsisimula ang lahat sa liwanag na pumapasok sa mga chloroplast. Sa ilalim ng impluwensya nito, ang mga organel ay kumukuha ng tubig mula sa lupa at hinahati din ito sa hydrogen at oxygen. Kaya, dalawang proseso ang nagaganap. Nagsisimula ang photosynthesis ng halaman sa sandaling nasipsip na ng mga dahon ang tubig at carbon dioxide. Ang liwanag na enerhiya ay naiipon sa thylakoids - mga espesyal na compartment ng mga chloroplast, at hinahati ang molekula ng tubig sa dalawang bahagi. Ang bahagi ng oxygen ay napupunta sa paghinga ng halaman, at ang natitira ay napupunta sa atmospera.

Ang carbon dioxide pagkatapos ay pumapasok sa pyrenoids - mga butil ng protina na napapalibutan ng almirol. Dumating din dito ang hydrogen. Pinaghalo sa isa't isa, ang mga sangkap na ito ay bumubuo ng asukal. Ang reaksyong ito ay nangyayari rin sa pagpapalabas ng oxygen. Kapag ang asukal (pangkalahatang pangalan para sa simpleng carbohydrates) ay hinaluan ng nitrogen, sulfur at phosphorus na pumapasok sa halaman mula sa lupa, ang almirol (complex carbohydrate), protina, taba, bitamina at iba pang mga sangkap na kinakailangan para sa buhay ng halaman ay nabuo. Sa karamihan ng mga kaso, ang photosynthesis ay nangyayari sa ilalim ng natural na mga kondisyon ng pag-iilaw. Gayunpaman, ang artipisyal na pag-iilaw ay maaari ring makilahok dito.

Hanggang sa 60s ng ikadalawampu siglo, alam ng agham ang isang mekanismo para sa pagbawas ng carbon dioxide - kasama ang C 3 -pentose phosphate pathway. Kamakailan lamang, napatunayan ng mga siyentipiko ng Australia na sa ilang species ng halaman ang prosesong ito ay maaaring mangyari sa pamamagitan ng C 4 -dicarboxylic acid cycle.

Sa mga halaman na nagpapababa ng carbon dioxide sa pamamagitan ng C 3 pathway, ang photosynthesis ay pinakamahusay na nangyayari sa katamtamang temperatura at mababang liwanag, sa mga kagubatan o madilim na lugar. Kasama sa mga halaman na ito ang bahagi ng leon sa mga nilinang halaman at halos lahat ng mga gulay na bumubuo sa batayan ng ating diyeta.

Sa pangalawang klase ng mga halaman, ang photosynthesis ay nangyayari nang pinakaaktibo sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na temperatura at malakas na liwanag. Kasama sa grupong ito ang mga halaman na tumutubo sa mga tropikal at mainit na klima, tulad ng mais, tubo, sorghum, at iba pa.

Ang metabolismo ng halaman, sa pamamagitan ng paraan, ay natuklasan kamakailan lamang. Nalaman ng mga siyentipiko na ang ilang mga halaman ay may mga espesyal na tisyu upang mapanatili ang mga suplay ng tubig. Ang carbon dioxide ay naipon sa kanila sa anyo ng mga organikong acid at nagiging carbohydrates lamang pagkatapos ng 24 na oras. Ang mekanismong ito ay nagpapahintulot sa mga halaman na makatipid ng tubig.

Paano gumagana ang proseso?

Alam na natin sa mga pangkalahatang tuntunin kung paano nagpapatuloy ang proseso ng photosynthesis at kung anong uri ng photosynthesis ang nangyayari, ngayon ay kilalanin natin ito nang mas malalim.

Nagsisimula ang lahat sa pagsipsip ng liwanag ng halaman. Tinutulungan siya dito ng chlorophyll, na sa anyo ng mga chloroplast ay matatagpuan sa mga dahon, tangkay at bunga ng halaman. Ang pangunahing halaga ng sangkap na ito ay puro sa mga dahon. Ang bagay ay, salamat sa patag na istraktura nito, ang sheet ay umaakit ng maraming liwanag. At mas maraming liwanag, mas maraming enerhiya para sa photosynthesis. Kaya, ang mga dahon sa halaman ay kumikilos bilang isang uri ng mga tagahanap na kumukuha ng liwanag.

Kapag ang liwanag ay nasisipsip, ang chlorophyll ay nasa isang nasasabik na estado. Naglilipat ito ng enerhiya sa ibang mga organo ng halaman na lumahok sa susunod na yugto ng photosynthesis. Ang ikalawang yugto ng proseso ay nangyayari nang walang paglahok ng liwanag at binubuo ng isang kemikal na reaksyon na kinasasangkutan ng tubig na nakuha mula sa lupa at carbon dioxide na nakuha mula sa hangin. Sa yugtong ito, ang mga karbohidrat ay synthesize, na mahalaga para sa buhay ng anumang organismo. Sa kasong ito, hindi lamang nila pinapakain ang halaman mismo, ngunit ipinapadala din sa mga hayop na kumakain nito. Nakukuha rin ng mga tao ang mga sangkap na ito sa pamamagitan ng pagkonsumo ng mga produktong halaman o hayop.

Mga yugto ng proseso

Ang pagiging isang medyo kumplikadong proseso, ang photosynthesis ay nahahati sa dalawang yugto: liwanag at madilim. Gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ang unang yugto ay nangangailangan ng pagkakaroon ng solar radiation, ngunit ang pangalawa ay hindi. Sa panahon ng light phase, ang chlorophyll ay sumisipsip ng isang dami ng liwanag, na bumubuo ng mga molekula ng ATP at NADH, kung wala ang photosynthesis ay imposible. Ano ang ATP at NADH?

Ang ATP (adenosy triphosphate) ay isang nucleic coenzyme na naglalaman ng mga high-energy bond at nagsisilbing source ng enerhiya sa anumang organikong pagbabago. Ang conjunction ay madalas na tinutukoy bilang isang energetic volute.

Ang NADH (nicotinamide adenine dinucleotide) ay isang pinagmumulan ng hydrogen na ginagamit upang synthesize ang mga carbohydrates na may partisipasyon ng carbon dioxide sa ikalawang yugto ng isang proseso tulad ng photosynthesis.

Light phase

Ang mga chloroplast ay naglalaman ng maraming molekula ng chlorophyll, na ang bawat isa ay sumisipsip ng liwanag. Ang iba pang mga pigment ay sumisipsip din nito, ngunit hindi nila kaya ng photosynthesis. Ang proseso ay nagaganap lamang sa bahagi ng mga molekula ng chlorophyll. Ang natitirang mga molekula ay bumubuo ng antenna at light-harvesting complex (LHCs). Nag-iipon sila ng dami ng light radiation at inililipat ang mga ito sa mga sentro ng reaksyon, na tinatawag ding mga bitag. Ang mga sentro ng reaksyon ay matatagpuan sa mga photosystem, kung saan ang isang planta ng photosynthetic ay may dalawa. Ang una ay naglalaman ng isang molekula ng chlorophyll na may kakayahang sumisipsip ng liwanag na may wavelength na 700 nm, at ang pangalawa - 680 nm.

Kaya, dalawang uri ng mga molekula ng chlorophyll ang sumisipsip ng liwanag at nagiging nasasabik, na nagiging sanhi ng paglipat ng mga electron sa mas mataas na antas ng enerhiya. Ang mga nasasabik na mga electron, na may malaking halaga ng enerhiya, ay napunit at pumapasok sa transport chain na matatagpuan sa mga thylakoid membranes (mga panloob na istruktura ng mga chloroplast).

Paglipat ng elektron

Ang isang electron mula sa unang photosystem ay napupunta mula sa chlorophyll P680 patungo sa plastoquinone, at isang electron mula sa pangalawang sistema ay napupunta sa ferredoxin. Sa kasong ito, sa site kung saan tinanggal ang mga electron, isang libreng espasyo ang nabuo sa molekula ng chlorophyll.

Upang mapunan ang kakulangan, ang molekula ng chlorophyll P680 ay tumatanggap ng mga electron mula sa tubig, na bumubuo ng mga hydrogen ions. At ang pangalawang molekula ng chlorophyll ay bumubuo para sa kakulangan sa pamamagitan ng isang sistema ng mga carrier mula sa unang photosystem.

Ito ay kung paano nagpapatuloy ang light phase ng photosynthesis, ang esensya nito ay ang paglipat ng mga electron. Parallel sa electron transport ay ang paggalaw ng mga hydrogen ions sa pamamagitan ng lamad. Ito ay humahantong sa kanilang akumulasyon sa loob ng thylakoid. Ang pag-iipon sa malalaking dami, sila ay inilabas palabas sa tulong ng isang conjugating factor. Ang resulta ng transportasyon ng elektron ay ang pagbuo ng tambalang NADH. At ang paglipat ng mga hydrogen ions ay humahantong sa pagbuo ng ATP na pera ng enerhiya.

Sa dulo ng light phase, ang oxygen ay pumapasok sa atmospera, at ATP at NADH ay nabuo sa loob ng talulot. Pagkatapos ay magsisimula ang madilim na yugto ng photosynthesis.

Madilim na yugto

Ang yugtong ito ng photosynthesis ay nangangailangan ng carbon dioxide. Ang halaman ay patuloy na sumisipsip nito mula sa hangin. Para sa layuning ito, sa ibabaw ng dahon ay may mga stomata - mga espesyal na istruktura na, kapag binuksan, sumisipsip ng carbon dioxide. Pagpasok sa dahon, natutunaw ito sa tubig at nakikilahok sa mga proseso ng light phase.

Sa panahon ng light phase sa karamihan ng mga halaman, ang carbon dioxide ay nagbubuklod sa isang organic compound na naglalaman ng 5 carbon atoms. Ang resulta ay isang pares ng mga molecule ng tatlong-carbon compound na tinatawag na 3-phosphoglyceric acid. Ito ay tiyak dahil ang tambalang ito ay ang pangunahing resulta ng proseso na ang mga halaman na may ganitong uri ng photosynthesis ay tinatawag na C 3 na mga halaman.

Ang mga karagdagang prosesong nagaganap sa mga chloroplast ay napakakumplikado para sa mga taong walang karanasan. Ang resulta ay isang anim na carbon compound na nag-synthesize ng simple o kumplikadong carbohydrates. Ito ay sa anyo ng mga carbohydrates na ang halaman ay nag-iipon ng enerhiya. Ang isang maliit na bahagi ng mga sangkap ay nananatili sa dahon at tinutupad ang mga pangangailangan nito. Ang mga natitirang carbohydrates ay umiikot sa buong halaman at inihahatid sa mga lugar kung saan sila ay higit na kailangan.

Photosynthesis sa taglamig

Maraming tao ang nagtaka kahit isang beses sa kanilang buhay kung saan nagmumula ang oxygen sa panahon ng malamig na panahon. Una, ang oxygen ay ginawa hindi lamang ng mga nangungulag na halaman, kundi pati na rin ng mga conifer at mga halaman sa dagat. At kung ang mga nangungulag na halaman ay nag-freeze sa taglamig, ang mga coniferous na halaman ay patuloy na humihinga, bagaman hindi gaanong matindi. Pangalawa, ang nilalaman ng oxygen sa atmospera ay hindi nakasalalay sa kung ang mga puno ay nalaglag ang kanilang mga dahon. Sinasakop ng oxygen ang 21% ng atmospera, saanman sa ating planeta sa anumang oras ng taon. Ang halaga na ito ay hindi nagbabago, dahil ang mga masa ng hangin ay gumagalaw nang napakabilis, at ang taglamig ay hindi nangyayari nang sabay-sabay sa lahat ng mga bansa. Well, at pangatlo, sa taglamig sa mas mababang mga layer ng hangin na ating nilalanghap, ang nilalaman ng oxygen ay mas mataas pa kaysa sa tag-araw. Ang dahilan para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito ay mababang temperatura, dahil sa kung saan ang oxygen ay nagiging mas siksik.

Konklusyon

Ngayon naalala natin kung ano ang photosynthesis, ano ang chlorophyll, at kung paano naglalabas ng oxygen ang mga halaman sa pamamagitan ng pagsipsip ng carbon dioxide. Siyempre, ang photosynthesis ang pinakamahalagang proseso sa ating buhay. Ipinapaalala nito sa atin ang pangangailangang pangalagaan ang kalikasan.

27-Feb-2014 | Isang Komento | Lolita Okolnova

Photosynthesis- ang proseso ng pagbuo ng mga organikong sangkap mula sa carbon dioxide at tubig sa liwanag na may pakikilahok ng mga photosynthetic na pigment.

Chemosynthesis- isang paraan ng autotrophic na nutrisyon kung saan ang pinagmumulan ng enerhiya para sa synthesis ng mga organikong sangkap mula sa CO 2 ay ang mga reaksyon ng oksihenasyon ng mga inorganikong compound

Karaniwan, ang lahat ng mga organismo na may kakayahang mag-synthesize ng mga organikong sangkap mula sa mga di-organikong sangkap, i.e. mga organismong may kakayahang photosynthesis at chemosynthesis, sumangguni sa .

Ang ilan ay tradisyonal na inuri bilang mga autotroph.

Nag-usap kami sa madaling sabi tungkol sa istraktura ng isang cell ng halaman, tingnan natin ang buong proseso nang mas detalyado...

Ang kakanyahan ng photosynthesis

(summary equation)

Ang pangunahing sangkap na kasangkot sa multi-stage na proseso ng photosynthesis ay chlorophyll. Ito ang nagpapalit ng solar energy sa chemical energy.

Ang figure ay nagpapakita ng isang eskematiko na representasyon ng molekula ng chlorophyll, sa pamamagitan ng paraan, ang molekula ay halos kapareho sa molekula ng hemoglobin...

Ang chlorophyll ay nakapaloob sa chloroplast grana:

Banayad na yugto ng photosynthesis:

(isinasagawa sa thylakoid membranes)

• Ang liwanag na tumatama sa isang molekula ng chlorophyll ay sinisipsip nito at dinadala ito sa isang nasasabik na estado - ang elektron na bahagi ng molekula, na sumisipsip ng enerhiya ng liwanag, ay gumagalaw sa isang mas mataas na antas ng enerhiya at nakikilahok sa mga proseso ng synthesis;
• Sa ilalim ng impluwensya ng liwanag, ang paghahati (photolysis) ng tubig ay nangyayari din:

Sa kasong ito, ang oxygen ay inalis sa panlabas na kapaligiran, at ang mga proton ay naipon sa loob ng thylakoid sa "proton reservoir"

2Н + + 2е - + NADP → NADPH 2

Ang NADP ay isang tiyak na sangkap, isang coenzyme, i.e. isang katalista, sa kasong ito ay isang carrier ng hydrogen.

• synthesized (enerhiya)

Madilim na yugto ng photosynthesis

(nangyayari sa stroma ng mga chloroplast)

aktwal na synthesis ng glucose

nagaganap ang isang cycle ng mga reaksyon kung saan nabuo ang C 6 H 12 O 6. Ang mga reaksyong ito ay gumagamit ng enerhiya ng ATP at NADPH 2 na nabuo sa light phase; Bilang karagdagan sa glucose, ang iba pang mga monomer ng kumplikadong organic compound ay nabuo sa panahon ng photosynthesis - amino acids, glycerol at fatty acids, nucleotides

Pakitandaan: ang bahaging ito ay madilim ito ay tinatawag na hindi dahil ito ay nangyayari sa gabi - ang glucose synthesis ay nangyayari, sa pangkalahatan, sa buong orasan, ngunit ang madilim na bahagi ay hindi na nangangailangan ng liwanag na enerhiya.

"Ang photosynthesis ay isang proseso kung saan nakasalalay ang lahat ng mga pagpapakita ng buhay sa ating planeta."

K.A. Timiryazev.

Bilang resulta ng photosynthesis, humigit-kumulang 150 bilyong tonelada ng organikong bagay ang nabuo sa Earth at humigit-kumulang 200 bilyong tonelada ng libreng oxygen ang inilalabas bawat taon. Bilang karagdagan, ang mga halaman ay kinabibilangan ng bilyun-bilyong toneladang nitrogen, posporus, asupre, kaltsyum, magnesiyo, potasa at iba pang mga elemento sa cycle. Kahit na ang isang berdeng dahon ay gumagamit lamang ng 1-2% ng liwanag na bumabagsak dito, ang organikong bagay na nilikha ng halaman at oxygen sa pangkalahatan.

Chemosynthesis

Ang Chemosynthesis ay isinasagawa dahil sa enerhiya na inilabas sa panahon ng mga reaksyon ng oksihenasyon ng kemikal ng iba't ibang mga inorganic na compound: hydrogen, hydrogen sulfide, ammonia, iron (II) oxide, atbp.

Ayon sa mga sangkap na kasama sa metabolismo ng bakterya, mayroong:

• sulfur bacteria - mga mikroorganismo ng mga katawan ng tubig na naglalaman ng H 2 S - mga mapagkukunan na may napaka-katangiang amoy,
• bakterya ng bakal,
• nitrifying bacteria - i-oxidize ang ammonia at nitrous acid,
• nitrogen-fixing bacteria - pagyamanin ang mga lupa, lubos na nagpapataas ng produktibidad,
• hydrogen-oxidizing bacteria

Ngunit ang kakanyahan ay nananatiling pareho - ito rin

Paano maipaliwanag ang isang kumplikadong proseso tulad ng photosynthesis nang maikli at malinaw? Ang mga halaman ay ang tanging buhay na organismo na maaaring gumawa ng kanilang sariling pagkain. Paano nila ito ginagawa? Para sa paglago, natatanggap nila ang lahat ng kinakailangang sangkap mula sa kapaligiran: carbon dioxide mula sa hangin, tubig at mula sa lupa. Kailangan din nila ng enerhiya, na nakukuha nila mula sa sinag ng araw. Ang enerhiya na ito ay nagpapalitaw ng ilang mga kemikal na reaksyon kung saan ang carbon dioxide at tubig ay na-convert sa glucose (pagkain) at ito ay photosynthesis. Ang kakanyahan ng proseso ay maaaring maipaliwanag nang maikli at malinaw kahit na sa mga batang nasa paaralan.

"Kasama ang Liwanag"

Ang salitang "photosynthesis" ay nagmula sa dalawang salitang Griyego - "photo" at "synthesis", ang kumbinasyon nito ay nangangahulugang "kasama ang liwanag." Ang solar energy ay na-convert sa chemical energy. Chemical equation ng photosynthesis:

6CO 2 + 12H 2 O + ilaw = C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O.

Nangangahulugan ito na 6 na molekula ng carbon dioxide at labindalawang molekula ng tubig ang ginagamit (kasama ang sikat ng araw) upang makagawa ng glucose, na nagreresulta sa anim na molekula ng oxygen at anim na molekula ng tubig. Kung kinakatawan mo ito bilang isang verbal equation, makukuha mo ang sumusunod:

Tubig + araw => glucose + oxygen + tubig.

Ang araw ay isang napakalakas na pinagmumulan ng enerhiya. Palaging sinusubukan ng mga tao na gamitin ito upang makabuo ng kuryente, mag-insulate ng mga bahay, magpainit ng tubig, at iba pa. Ang mga halaman ay "nalaman" kung paano gamitin ang solar energy milyun-milyong taon na ang nakalilipas dahil ito ay kinakailangan para sa kanilang kaligtasan. Ang photosynthesis ay maaaring maipaliwanag nang maikli at malinaw sa ganitong paraan: ginagamit ng mga halaman ang liwanag na enerhiya ng araw at ginagawa itong enerhiya ng kemikal, ang resulta nito ay asukal (glucose), ang labis nito ay nakaimbak bilang almirol sa mga dahon, ugat, tangkay. at mga buto ng halaman. Ang enerhiya ng araw ay inililipat sa mga halaman, gayundin sa mga hayop na kumakain ng mga halaman na ito. Kapag ang isang halaman ay nangangailangan ng mga sustansya para sa paglaki at iba pang mga proseso ng buhay, ang mga reserbang ito ay lubhang kapaki-pakinabang.

Paano sumisipsip ng enerhiya ang mga halaman mula sa araw?

Ang pakikipag-usap tungkol sa photosynthesis nang maikli at malinaw, ito ay nagkakahalaga ng pagtugon sa tanong kung paano pinamamahalaan ng mga halaman na sumipsip ng solar energy. Nangyayari ito dahil sa espesyal na istraktura ng mga dahon, na kinabibilangan ng mga berdeng selula - mga chloroplast, na naglalaman ng isang espesyal na sangkap na tinatawag na chlorophyll. Ito ang nagbibigay sa mga dahon ng kanilang berdeng kulay at responsable para sa pagsipsip ng enerhiya mula sa sikat ng araw.

Bakit malawak at patag ang karamihan sa mga dahon?

Ang photosynthesis ay nangyayari sa mga dahon ng halaman. Ang kamangha-manghang katotohanan ay ang mga halaman ay napakahusay na inangkop upang makuha ang sikat ng araw at sumipsip ng carbon dioxide. Salamat sa malawak na ibabaw, mas maraming liwanag ang makukuha. Ito ay para sa kadahilanang ito na ang mga solar panel, na kung minsan ay naka-install sa mga bubong ng mga bahay, ay malawak at patag din. Kung mas malaki ang ibabaw, mas mahusay ang pagsipsip.

Ano pa ang mahalaga para sa mga halaman?

Tulad ng mga tao, kailangan din ng mga halaman ang mga kapaki-pakinabang na sustansya upang manatiling malusog, lumago, at maisagawa nang maayos ang kanilang mahahalagang tungkulin. Nakukuha nila ang mga mineral na natunaw sa tubig mula sa lupa sa pamamagitan ng kanilang mga ugat. Kung ang lupa ay walang mineral na sustansya, ang halaman ay hindi bubuo ng normal. Madalas na sinusuri ng mga magsasaka ang lupa upang matiyak na mayroon itong sapat na sustansya para sa mga pananim na lumago. Kung hindi, gumamit ng mga pataba na naglalaman ng mahahalagang mineral para sa nutrisyon at paglaki ng halaman.

Bakit napakahalaga ng photosynthesis?

Upang maipaliwanag nang maikli at malinaw ang photosynthesis para sa mga bata, nararapat na sabihin na ang prosesong ito ay isa sa pinakamahalagang reaksiyong kemikal sa mundo. Ano ang mga dahilan para sa isang malakas na pahayag? Una, pinapakain ng photosynthesis ang mga halaman, na nagpapakain naman sa bawat iba pang nabubuhay na bagay sa planeta, kabilang ang mga hayop at tao. Pangalawa, bilang resulta ng photosynthesis, ang oxygen na kinakailangan para sa paghinga ay inilabas sa kapaligiran. Ang lahat ng nabubuhay na bagay ay humihinga ng oxygen at huminga ng carbon dioxide. Sa kabutihang palad, ang mga halaman ay gumagawa ng kabaligtaran, kaya ang mga ito ay napakahalaga para sa mga tao at hayop, dahil binibigyan nila sila ng kakayahang huminga.

Kamangha-manghang proseso

Ang mga halaman, lumalabas, ay alam din kung paano huminga, ngunit, hindi katulad ng mga tao at hayop, sinisipsip nila ang carbon dioxide mula sa hangin, hindi oxygen. Uminom din ang mga halaman. Iyon ang dahilan kung bakit kailangan mong diligan ang mga ito, kung hindi, sila ay mamamatay. Sa tulong ng root system, ang tubig at nutrients ay dinadala sa lahat ng bahagi ng katawan ng halaman, at ang carbon dioxide ay nasisipsip sa maliliit na butas sa mga dahon. Ang trigger para sa pagsisimula ng isang kemikal na reaksyon ay sikat ng araw. Ang lahat ng mga produktong metabolic na nakuha ay ginagamit ng mga halaman para sa nutrisyon, ang oxygen ay inilabas sa kapaligiran. Ito ay kung paano mo maipapaliwanag nang maikli at malinaw kung paano nangyayari ang proseso ng photosynthesis.

Photosynthesis: liwanag at madilim na mga yugto ng photosynthesis

Ang prosesong isinasaalang-alang ay binubuo ng dalawang pangunahing bahagi. Mayroong dalawang yugto ng photosynthesis (paglalarawan at talahanayan sa ibaba). Ang una ay tinatawag na light phase. Ito ay nangyayari lamang sa pagkakaroon ng liwanag sa thylakoid membranes na may partisipasyon ng chlorophyll, mga electron transport protein at ang enzyme ATP synthetase. Ano pa ang itinatago ng photosynthesis? Magliwanag at palitan ang isa't isa habang umuusad ang araw at gabi (nag-ikot si Calvin). Sa panahon ng madilim na yugto, ang produksyon ng parehong glucose, ang pagkain para sa mga halaman, ay nangyayari. Ang prosesong ito ay tinatawag ding light-independent na reaksyon.

Konklusyon

Mula sa lahat ng nasa itaas, ang mga sumusunod na konklusyon ay maaaring makuha:

• Ang photosynthesis ay isang proseso na gumagawa ng enerhiya mula sa araw.
• Ang liwanag na enerhiya mula sa araw ay na-convert sa kemikal na enerhiya sa pamamagitan ng chlorophyll.
• Ang chlorophyll ay nagbibigay sa mga halaman ng kanilang berdeng kulay.
• Ang photosynthesis ay nangyayari sa mga chloroplast ng mga selula ng dahon ng halaman.
• Ang carbon dioxide at tubig ay kailangan para sa photosynthesis.
• Ang carbon dioxide ay pumapasok sa halaman sa pamamagitan ng maliliit na butas, stomata, at paglabas ng oxygen sa pamamagitan ng mga ito.
• Ang tubig ay nasisipsip sa halaman sa pamamagitan ng mga ugat nito.
• Kung walang photosynthesis ay walang pagkain sa mundo.

Ang mga halaman ay nakakakuha ng tubig at mineral mula sa kanilang mga ugat. Ang mga dahon ay nagbibigay ng organikong nutrisyon sa mga halaman. Hindi tulad ng mga ugat, wala sila sa lupa, ngunit sa hangin, samakatuwid hindi sila nagbibigay ng lupa, ngunit nutrisyon ng hangin.

Mula sa kasaysayan ng pag-aaral ng aerial nutrition ng mga halaman

Ang kaalaman tungkol sa nutrisyon ng halaman ay unti-unting naipon.

Mga 350 taon na ang nakalilipas, unang nag-eksperimento ang Dutch scientist na si Jan Helmont sa pag-aaral ng nutrisyon ng halaman. Nagtanim siya ng willow sa isang palayok na puno ng lupa, na nagdaragdag lamang ng tubig. Maingat na tinimbang ng siyentipiko ang mga nalaglag na dahon. Pagkalipas ng limang taon, ang masa ng willow kasama ang mga nahulog na dahon ay tumaas ng 74.5 kg, at ang masa ng lupa ay nabawasan lamang ng 57 g. Batay dito, dumating si Helmont sa konklusyon na ang lahat ng mga sangkap sa halaman ay nabuo hindi mula sa lupa. , ngunit mula sa tubig. Ang opinyon na ang halaman ay tumataas lamang sa laki dahil sa tubig ay nagpatuloy hanggang sa katapusan ng ika-18 siglo.

Noong 1771, ang Ingles na chemist na si Joseph Priestley ay nag-aral ng carbon dioxide, o, gaya ng tawag niya rito, "sirang hangin" at gumawa ng isang kapansin-pansing pagtuklas. Kung magsisindi ka ng kandila at tinakpan mo ng salamin, tapos pagkatapos masunog ng kaunti, mamamatay.

Ang isang daga sa ilalim ng gayong talukbong ay nagsisimulang malagutan ng hininga. Gayunpaman, kung maglalagay ka ng sanga ng mint sa ilalim ng takip gamit ang mouse, ang mouse ay hindi masusuffocate at patuloy na mabubuhay. Nangangahulugan ito na "itinatama" ng mga halaman ang hangin na nasira ng paghinga ng mga hayop, iyon ay, binago nila ang carbon dioxide sa oxygen.

Noong 1862, pinatunayan ng German botanist na si Julius Sachs sa pamamagitan ng mga eksperimento na ang mga berdeng halaman ay hindi lamang gumagawa ng oxygen, ngunit lumikha din ng mga organikong sangkap na nagsisilbing pagkain para sa lahat ng iba pang mga organismo.

Photosynthesis

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga berdeng halaman at iba pang mga nabubuhay na organismo ay ang presensya sa kanilang mga selula ng mga chloroplast na naglalaman ng chlorophyll. Ang kloropila ay may pag-aari ng pagkuha ng mga solar ray, ang enerhiya na kinakailangan para sa paglikha ng mga organikong sangkap. Ang proseso ng pagbuo ng organikong bagay mula sa carbon dioxide at tubig gamit ang solar energy ay tinatawag na photosynthesis (Greek pbo1os light). Sa panahon ng proseso ng photosynthesis, hindi lamang mga organikong sangkap - mga asukal - ang nabuo, ngunit ang oxygen ay inilabas din.

Sa eskematiko, ang proseso ng photosynthesis ay maaaring ilarawan bilang mga sumusunod:

Ang tubig ay hinihigop ng mga ugat at gumagalaw sa pamamagitan ng conductive system ng mga ugat at tangkay patungo sa mga dahon. Ang carbon dioxide ay isang bahagi ng hangin. Ito ay pumapasok sa mga dahon sa pamamagitan ng bukas na stomata. Ang pagsipsip ng carbon dioxide ay pinadali ng istraktura ng dahon: ang patag na ibabaw ng mga blades ng dahon, na nagpapataas ng lugar ng pakikipag-ugnay sa hangin, at ang pagkakaroon ng isang malaking bilang ng stomata sa balat.

Ang mga asukal na nabuo bilang resulta ng photosynthesis ay na-convert sa starch. Ang almirol ay isang organikong sangkap na hindi natutunaw sa tubig. Ang Kgo ay madaling matukoy gamit ang isang iodine solution.

Katibayan ng pagbuo ng almirol sa mga dahon na nakalantad sa liwanag

Patunayan natin na sa mga berdeng dahon ng mga halaman, ang almirol ay nabuo mula sa carbon dioxide at tubig. Upang gawin ito, isaalang-alang ang isang eksperimento na minsang ginawa ni Julius Sachs.

Ang isang houseplant (geranium o primrose) ay itinatago sa dilim sa loob ng dalawang araw upang ang lahat ng almirol ay maubos para sa mahahalagang proseso. Pagkatapos ang ilang mga dahon ay natatakpan sa magkabilang gilid ng itim na papel upang ang bahagi lamang ng mga ito ay natatakpan. Sa araw, ang halaman ay nakalantad sa liwanag, at sa gabi ito ay karagdagang iluminado gamit ang isang table lamp.

Pagkatapos ng isang araw, ang mga dahon sa ilalim ng pag-aaral ay pinutol. Upang malaman kung saang bahagi nabubuo ang almirol ng dahon, ang mga dahon ay pinakuluan sa tubig (upang lumaki ang mga butil ng almirol) at pagkatapos ay itinatago sa mainit na alak (ang chlorophyll ay natutunaw at ang dahon ay nawalan ng kulay). Pagkatapos ang mga dahon ay hugasan sa tubig at ginagamot sa isang mahinang solusyon ng yodo. Kaya, ang mga lugar ng mga dahon na nalantad sa liwanag ay nakakakuha ng asul na kulay mula sa pagkilos ng yodo. Nangangahulugan ito na ang almirol ay nabuo sa mga selula ng iluminado na bahagi ng dahon. Samakatuwid, ang photosynthesis ay nangyayari lamang sa liwanag.

Katibayan para sa pangangailangan para sa carbon dioxide para sa photosynthesis

Upang patunayan na ang carbon dioxide ay kinakailangan para sa pagbuo ng almirol sa mga dahon, ang houseplant ay una ring itinatago sa dilim. Ang isa sa mga dahon ay inilalagay sa isang prasko na may kaunting tubig ng dayap. Ang prasko ay sarado gamit ang cotton swab. Ang halaman ay nakalantad sa liwanag. Ang carbon dioxide ay sinisipsip ng lime water, kaya hindi ito malalagay sa flask. Ang dahon ay pinutol at, tulad ng sa nakaraang eksperimento, napagmasdan para sa pagkakaroon ng almirol. Ito ay pinananatili sa mainit na tubig at alkohol at ginagamot sa solusyon ng yodo. Gayunpaman, sa kasong ito, ang resulta ng eksperimento ay magkakaiba: ang dahon ay hindi nagiging asul, dahil hindi ito naglalaman ng almirol. Samakatuwid, para sa pagbuo ng almirol, bilang karagdagan sa liwanag at tubig, kailangan ang carbon dioxide.

Kaya, sinagot namin ang tanong kung anong pagkain ang natatanggap ng halaman mula sa hangin. Ipinakita ng karanasan na ito ay carbon dioxide. Ito ay kinakailangan para sa pagbuo ng organikong bagay.

Ang mga organismo na independiyenteng lumikha ng mga organikong sangkap upang bumuo ng kanilang katawan ay tinatawag na autotrophamnes (Greek autos - mismo, trophe - pagkain).

Katibayan ng paggawa ng oxygen sa panahon ng photosynthesis

Upang patunayan na sa panahon ng photosynthesis, ang mga halaman ay naglalabas ng oxygen sa panlabas na kapaligiran, isaalang-alang ang isang eksperimento sa aquatic plant na Elodea. Ang mga shoots ng Elodea ay inilubog sa isang sisidlan na may tubig at tinatakpan ng isang funnel sa itaas. Maglagay ng test tube na puno ng tubig sa dulo ng funnel. Ang halaman ay nakalantad sa liwanag sa loob ng dalawa hanggang tatlong araw. Sa liwanag, ang elodea ay gumagawa ng mga bula ng gas. Naiipon ang mga ito sa tuktok ng test tube, na nagpapalipat-lipat ng tubig. Upang malaman kung anong uri ng gas ito, ang test tube ay maingat na tinanggal at isang nagbabagang splinter ay ipinapasok dito. Ang splinter ay kumikislap nang maliwanag. Nangangahulugan ito na ang oxygen ay naipon sa prasko, na sumusuporta sa pagkasunog.

Ang kosmikong papel ng mga halaman

Ang mga halaman na naglalaman ng chlorophyll ay nakaka-absorb ng solar energy. Samakatuwid K.A. Tinawag ni Timiryazev ang kanilang papel sa Earth na cosmic. Ang ilan sa mga solar energy na nakaimbak sa organikong bagay ay maaaring maimbak nang mahabang panahon. Ang karbon, pit, langis ay nabuo ng mga sangkap na noong sinaunang panahon ng geological ay nilikha ng mga berdeng halaman at hinihigop ang enerhiya ng Araw. Sa pamamagitan ng pagsunog ng mga natural na nasusunog na materyales, ang isang tao ay naglalabas ng enerhiya na nakaimbak milyun-milyong taon na ang nakalilipas ng mga berdeng halaman.

Photosynthesis (Mga Pagsusuri)

1. Mga organismo na bumubuo ng mga organikong sangkap mula lamang sa mga organikong sangkap:

1.heterotrophs

2.autotrophs

3.chemotrophs

4.mixotrophs

2. Sa panahon ng light phase ng photosynthesis, ang mga sumusunod ay nangyayari:

1.Pagbuo ng ATP

2.pagbuo ng glucose

3.paglabas ng carbon dioxide

4. pagbuo ng carbohydrates

3. Sa panahon ng photosynthesis, nabuo ang oxygen, na inilabas sa proseso:

1.protina biosynthesis

2.photolysis

3.paggulo ng molekula ng chlorophyll

4.compounds carbon dioxide at tubig

4. Bilang resulta ng photosynthesis, ang liwanag na enerhiya ay na-convert sa:

1. thermal energy

2.chemical energy ng inorganic compounds

3. elektrikal na enerhiya thermal energy

4.kemikal na enerhiya ng mga organikong compound

5. Ang paghinga sa anaerobes sa mga buhay na organismo ay nangyayari sa proseso:

1.oxygen oxidation

2.photosynthesis

3.pagbuburo

4.chemosynthesis

6. Ang mga huling produkto ng carbohydrate oxidation sa cell ay:

1.ADP at tubig

2.ammonia at carbon dioxide

3.tubig at carbon dioxide

4.ammonia, carbon dioxide at tubig

7. Sa yugto ng paghahanda ng pagkasira ng carbohydrate, nangyayari ang hydrolysis:

1. selulusa sa glucose

2. protina sa amino acids

3.DNA sa mga nucleotides

4.taba sa glycerol at carboxylic acids

8. Ang mga enzyme ay nagbibigay ng oxygen oxidation:

1.digestive tract at lysosomes

2.cytoplasm

3.mitochondrion

4.plastid

9. Sa panahon ng glycolysis, 3 mol ng glucose ay nakaimbak sa anyo ng ATP:

10. Dalawang moles ng glucose ang sumailalim sa kumpletong oksihenasyon sa selula ng hayop, at ang carbon dioxide ay inilabas:

11. Sa proseso ng chemosynthesis, binago ng mga organismo ang oxidative energy:

1.sulfur compounds

2.organic compounds

3.almirol

12. Ang isang gene ay tumutugma sa impormasyon tungkol sa molekula:

1.amino acids

2.almirol

4.nucleotide

13. Ang genetic code ay binubuo ng tatlong nucleotides, na nangangahulugang:

1. tiyak

2.kalabisan

3.unibersal

4.tripletene

14. Sa genetic code, ang isang amino acid ay tumutugma sa 2-6 triplets, ito ay nagpapakita ng sarili sa:

1.pagpapatuloy

2.kalabisan

3. versatility

4.katiyakan

15. Kung ang komposisyon ng nucleotide ng DNA ay ATT-CHC-TAT, kung gayon ang komposisyon ng nucleotide ng i-RNA ay:
1.TAA-TsGTs-UTA

2.UAA-GTG-AUA

3.UAA-CHTs-AUA

4.UAA-TsGTs-ATA

16. Ang synthesis ng protina ay hindi nangyayari sa sarili nitong mga ribosom sa:

1.tobacco mosaic virus

2. Drosophila

3.langgam

4. Vibrio cholerae

17. Antibiotic:

1. ay isang proteksiyon na protina ng dugo

2.synthesizes bagong protina sa katawan

3.ay isang mahinang pathogen

4.pinipigilan ang synthesis ng protina ng pathogen

18. Ang seksyon ng molekula ng DNA kung saan nagaganap ang pagtitiklop ay mayroong 30,000 nucleotides (parehong mga hibla). Para sa pagtitiklop kakailanganin mo:

19. Ilang iba't ibang amino acid ang maaaring dalhin ng isang t-RNA:

1.laging isa

2.laging dalawa

3.laging tatlo

4.some can transport one, some can transport several.

20. Ang seksyon ng DNA kung saan nagmula ang transkripsyon ay naglalaman ng 153 nucleotides; ang seksyong ito ay nag-encode ng polypeptide mula sa:

1.153 amino acids

2.51 amino acids

3.49 amino acids

4,459 amino acids

21. Sa panahon ng photosynthesis, ang oxygen ay ginawa bilang isang resulta

1.​ photosynthetic na tubig

2.​ pagkabulok ng carbon gas

3. Pagbawas ng carbon dioxide sa glucose

4.​ Synthesis ng ATP

Sa panahon ng proseso ng photosynthesis nangyayari

1.​ synthesis ng carbohydrates at paglabas ng oxygen

2.​ pagsingaw ng tubig at pagsipsip ng oxygen

3. Gas exchange at lipid synthesis

4. Paglabas ng carbon dioxide at protina synthesis

23. Sa panahon ng light phase ng photosynthesis, ang enerhiya ng sikat ng araw ay ginagamit para sa synthesis ng mga molecule

1. mga lipid

2. protina

3.​nucleic acid

24. Sa ilalim ng impluwensya ng enerhiya mula sa sikat ng araw, ang isang elektron ay tumataas sa isang mas mataas na antas ng enerhiya sa molekula

1. ardilya

2. glucose

3. chlorophyll

4.​ biosynthesis ng protina

25. Ang isang cell ng halaman, tulad ng isang selula ng hayop, ay tumatanggap ng enerhiya sa proseso. .

1. oksihenasyon ng mga organikong sangkap

2. biosynthesis ng protina

3. lipid synthesis

4.​pagbubuo ng nucleic acid

Ang photosynthesis ay nangyayari sa mga chloroplast ng mga selula ng halaman. Ang mga chloroplast ay naglalaman ng pigment chlorophyll, na kasangkot sa proseso ng photosynthesis at nagbibigay sa mga halaman ng kanilang berdeng kulay. Ito ay sumusunod na ang photosynthesis ay nangyayari lamang sa mga berdeng bahagi ng mga halaman.

Ang photosynthesis ay ang proseso ng pagbuo ng mga organikong sangkap mula sa mga di-organikong sangkap. Sa partikular, ang organikong sangkap ay glucose, at ang mga di-organikong sangkap ay tubig at carbon dioxide.

Mahalaga rin ang sikat ng araw para sa photosynthesis na mangyari. Ang liwanag na enerhiya ay nakaimbak sa mga bono ng kemikal ng organikong bagay. Ito ang pangunahing punto ng photosynthesis: upang magbigkis ng enerhiya na mamaya ay gagamitin upang suportahan ang buhay ng halaman o mga hayop na kumakain ng halaman na ito. Ang organikong bagay ay gumaganap lamang bilang isang anyo, isang paraan upang mag-imbak ng solar energy.

Kapag ang photosynthesis ay nangyayari sa mga selula, ang iba't ibang mga reaksyon ay nagaganap sa mga chloroplast at sa kanilang mga lamad.

Hindi lahat ng mga ito ay nangangailangan ng liwanag. Samakatuwid, mayroong dalawang yugto ng photosynthesis: liwanag at madilim. Ang madilim na bahagi ay hindi nangangailangan ng liwanag at maaaring mangyari sa gabi.

Ang carbon dioxide ay pumapasok sa mga selula mula sa hangin sa pamamagitan ng ibabaw ng halaman. Ang tubig ay nagmumula sa mga ugat sa kahabaan ng tangkay.

Bilang resulta ng proseso ng photosynthesis, hindi lamang organikong bagay ang nabuo, kundi pati na rin ang oxygen. Ang oxygen ay inilabas sa hangin sa pamamagitan ng ibabaw ng halaman.

Ang glucose na nabuo bilang resulta ng photosynthesis ay inililipat sa ibang mga selula, na-convert sa starch (naka-imbak), at ginagamit para sa mahahalagang proseso.

Ang pangunahing organ kung saan nangyayari ang photosynthesis sa karamihan ng mga halaman ay ang dahon. Ito ay sa mga dahon na mayroong maraming mga photosynthetic cells na bumubuo sa photosynthetic tissue.

Dahil ang sikat ng araw ay mahalaga para sa photosynthesis, ang mga dahon ay karaniwang may malaking lugar sa ibabaw. Sa madaling salita, sila ay flat at manipis. Upang matiyak na ang liwanag ay umabot sa lahat ng mga dahon ng mga halaman, ang mga ito ay nakaposisyon upang halos hindi sila magkakulimlim.

Kaya, para maganap ang proseso ng photosynthesis, kailangan mo carbon dioxide, tubig at liwanag. Ang mga produkto ng photosynthesis ay organikong bagay (glucose) at oxygen. Ang photosynthesis ay nangyayari sa mga chloroplast, na pinaka-sagana sa mga dahon.

Ang photosynthesis ay nangyayari sa mga halaman (pangunahin sa kanilang mga dahon) sa liwanag. Ito ay isang proseso kung saan ang organikong sangkap na glucose (isa sa mga uri ng asukal) ay nabuo mula sa carbon dioxide at tubig. Susunod, ang glucose sa mga selula ay na-convert sa isang mas kumplikadong sangkap, almirol. Parehong glucose at starch ay carbohydrates.

Ang proseso ng photosynthesis ay hindi lamang gumagawa ng organikong bagay, ngunit gumagawa din ng oxygen bilang isang by-product.

Ang carbon dioxide at tubig ay mga di-organikong sangkap, habang ang glucose at almirol ay organic.

Samakatuwid, madalas na sinasabi na ang photosynthesis ay ang proseso ng pagbuo ng mga organikong sangkap mula sa mga di-organikong sangkap sa liwanag. Tanging mga halaman, ilang single-celled eukaryotes, at ilang bacteria ang may kakayahang photosynthesis. Walang ganoong proseso sa mga selula ng mga hayop at fungi, kaya napipilitan silang sumipsip ng mga organikong sangkap mula sa kapaligiran. Sa bagay na ito, ang mga halaman ay tinatawag na autotrophs, at ang mga hayop at fungi ay tinatawag na heterotrophs.

Ang proseso ng photosynthesis sa mga halaman ay nangyayari sa mga chloroplast, na naglalaman ng berdeng pigment na chlorophyll.

Kaya, para mangyari ang photosynthesis, kailangan mo:

chlorophyll,

carbon dioxide.

Sa proseso ng photosynthesis ang mga sumusunod ay nabuo:

organikong bagay,

oxygen.

Ang mga halaman ay iniangkop upang makuha ang liwanag. Sa maraming mala-damo na halaman, ang mga dahon ay nakolekta sa isang tinatawag na basal rosette, kapag ang mga dahon ay hindi lilim sa bawat isa. Ang mga puno ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mosaic ng dahon, kung saan ang mga dahon ay lumalaki sa paraang malilim ang bawat isa hangga't maaari. Sa mga halaman, ang mga talim ng dahon ay maaaring lumiko patungo sa liwanag dahil sa pagyuko ng mga tangkay ng dahon. Sa lahat ng ito, may mga halaman na mapagmahal sa lilim na maaari lamang lumaki sa lilim.

Tubigpara sa photosynthesisdumatingsa mga dahonmula sa mga ugatkasama ang tangkay. Samakatuwid, mahalaga na ang halaman ay tumatanggap ng sapat na kahalumigmigan. Sa kakulangan ng tubig at ilang mga mineral, ang proseso ng photosynthesis ay inhibited.

Carbon dioxidekinuha para sa photosynthesisdirektamula sa manipis na hangindahon. Ang oxygen, na ginawa ng halaman sa panahon ng photosynthesis, sa kabaligtaran, ay inilabas sa hangin. Ang pagpapalitan ng gas ay pinadali ng mga intercellular space (mga puwang sa pagitan ng mga cell).

Ang mga organikong sangkap na nabuo sa panahon ng photosynthesis ay bahagyang ginagamit sa mga dahon mismo, ngunit higit sa lahat ay dumadaloy sa lahat ng iba pang mga organo at na-convert sa iba pang mga organikong sangkap, ginagamit sa metabolismo ng enerhiya, at na-convert sa mga reserbang nutrients.

Photosynthesis

Photosynthesis- ang proseso ng synthesis ng mga organikong sangkap gamit ang liwanag na enerhiya. Ang mga organismo na may kakayahang mag-synthesize ng mga organikong sangkap mula sa mga di-organikong compound ay tinatawag na autotrophic. Ang photosynthesis ay katangian lamang ng mga selula ng mga autotrophic na organismo. Ang mga heterotrophic na organismo ay hindi kayang mag-synthesize ng mga organikong sangkap mula sa mga di-organikong compound.
Ang mga selula ng berdeng halaman at ilang bakterya ay may mga espesyal na istruktura at mga kumplikadong kemikal na nagpapahintulot sa kanila na kumuha ng enerhiya mula sa sikat ng araw.

Ang papel ng mga chloroplast sa photosynthesis

Ang mga selula ng halaman ay naglalaman ng mga microscopic formations - mga chloroplast. Ang mga ito ay mga organel kung saan ang enerhiya at liwanag ay nasisipsip at na-convert sa enerhiya ng ATP at iba pang mga molekula - mga carrier ng enerhiya. Ang grana ng mga chloroplast ay naglalaman ng chlorophyll, isang kumplikadong organikong sangkap. Kinukuha ng chlorophyll ang magaan na enerhiya para magamit sa biosynthesis ng glucose at iba pang mga organikong sangkap. Ang mga enzyme na kinakailangan para sa synthesis ng glucose ay matatagpuan din sa mga chloroplast.

Banayad na yugto ng photosynthesis

Ang dami ng pulang ilaw na hinihigop ng chlorophyll ay naglilipat ng elektron sa isang nasasabik na estado. Ang isang electron na nasasabik ng liwanag ay nakakakuha ng isang malaking supply ng enerhiya, bilang isang resulta kung saan ito ay gumagalaw sa isang mas mataas na antas ng enerhiya. Ang isang electron na nasasabik ng liwanag ay maihahambing sa isang bato na nakataas sa taas, na nakakakuha din ng potensyal na enerhiya. Nawala ito, nahulog mula sa taas. Ang nasasabik na elektron, na parang nasa mga hakbang, ay gumagalaw kasama ang isang kadena ng mga kumplikadong organikong compound na binuo sa chloroplast. Ang paglipat mula sa isang hakbang patungo sa isa pa, ang elektron ay nawawalan ng enerhiya, na ginagamit para sa synthesis ng ATP. Ang electron na nag-aksaya ng enerhiya ay bumalik sa chlorophyll. Ang isang bagong bahagi ng liwanag na enerhiya ay muling nagpapasigla sa chlorophyll electron. Muli itong sumusunod sa parehong landas, gumagastos ng enerhiya sa pagbuo ng mga molekula ng ATP.
Ang mga hydrogen ions at electron, na kinakailangan para sa pagpapanumbalik ng mga molekulang nagdadala ng enerhiya, ay nabuo sa pamamagitan ng paghahati ng mga molekula ng tubig. Ang pagkasira ng mga molekula ng tubig sa mga chloroplast ay isinasagawa ng isang espesyal na protina sa ilalim ng impluwensya ng liwanag. Ang prosesong ito ay tinatawag na photolysis ng tubig.
Kaya, ang enerhiya ng sikat ng araw ay direktang ginagamit ng selula ng halaman upang:
1. paggulo ng chlorophyll electron, ang enerhiya na kung saan ay karagdagang ginugol sa pagbuo ng ATP at iba pang mga molecule ng carrier ng enerhiya;
2. photolysis ng tubig, pagbibigay ng hydrogen ions at electron sa light phase ng photosynthesis.
Naglalabas ito ng oxygen bilang isang by-product ng photolysis reactions.

Ang yugto kung saan, dahil sa enerhiya ng liwanag, ang mga compound na mayaman sa enerhiya ay nabuo - ATP at mga molekulang nagdadala ng enerhiya, tinawag light phase ng photosynthesis.

Madilim na yugto ng photosynthesis

Ang mga chloroplast ay naglalaman ng limang-carbon na asukal, isa rito ribulose diphosphate, ay isang tumatanggap ng carbon dioxide. Ang isang espesyal na enzyme ay nagbubuklod ng limang-carbon na asukal sa carbon dioxide sa hangin. Sa kasong ito, ang mga compound ay nabuo na, gamit ang enerhiya ng ATP at iba pang mga molekula ng carrier ng enerhiya, ay nabawasan sa isang anim na carbon na molekula ng glucose.

Kaya, ang liwanag na enerhiya na na-convert sa panahon ng light phase sa enerhiya ng ATP at iba pang mga molekula ng carrier ng enerhiya ay ginagamit para sa synthesis ng glucose.

Ang mga prosesong ito ay maaaring maganap sa dilim.
Posibleng ihiwalay ang mga chloroplast mula sa mga selula ng halaman, na sa isang test tube, sa ilalim ng impluwensya ng liwanag, ay nagsagawa ng photosynthesis - nabuo ang mga bagong molekula ng glucose at sumisipsip ng carbon dioxide. Kung ang pag-iilaw ng mga chloroplast ay tumigil, ang synthesis ng glucose ay tumigil din. Gayunpaman, kung ang ATP at nabawasang mga molekula ng carrier ng enerhiya ay idinagdag sa mga chloroplast, pagkatapos ay ipinagpatuloy ang synthesis ng glucose at maaaring magpatuloy sa dilim. Nangangahulugan ito na ang liwanag ay talagang kailangan lamang upang synthesize ang ATP at singilin ang mga molekulang nagdadala ng enerhiya. Pagsipsip ng carbon dioxide at pagbuo ng glucose sa mga halaman tinawag madilim na yugto ng photosynthesis dahil nakakalakad siya sa dilim.
Ang matinding pag-iilaw at pagtaas ng nilalaman ng carbon dioxide sa hangin ay humahantong sa pagtaas ng aktibidad ng photosynthesis.

Iba pang mga tala sa biology

Higit pang mga kawili-wiling artikulo: