Ang pagkakaroon ng mga buhay na nilalang sa Earth, kabilang ang mga tao, ay imposible nang walang paghinga. Sa pamamagitan ng pag-ubos ng oxygen mula sa kapaligiran, ang isang tao ay naglalabas ng carbon dioxide. Sa teorya, ang mahahalagang gas na ito ay dapat na natapos na. Gayunpaman, ang mga masa ng hangin ay patuloy na pinupunan sa kanila. Nagiging posible ang ganitong reaksyon, dahil sa panahon ng paghinga, ang mga halaman ay naglalabas ng oxygen O2. Ang lahat ng mga halaman ay mga autotroph, na ginagawang mga sangkap ng wildlife ang mga kemikal na elemento ng crust ng lupa, na naglalabas ng oxygen. Samakatuwid, kung wala ang kanilang partisipasyon, ang pagkakaroon ng biotic matter sa Earth ay pag-uusapan.
Ang konsepto at mga salik ng photosynthesis
Sa pamamagitan ng pagkonsumo ng liwanag ng araw, ang mga halaman ay naglalabas ng oxygen sa pamamagitan ng photosynthesis. Kasabay nito, gumagawa sila ng iba't ibang elementong naglalaman ng carbon na kinakain ng mga biyolohikal na nilalang.
Ang mga kinatawan ng flora ay naglalaman ng pigment - chlorophyll, na nagiging berde sa kanila. Kinukuha ng sangkap na ito ang radiation ng araw. Dahil dito, ang photosynthesis ay nangyayari sa mga halaman, na opisyal na natuklasan noong 1771. Ang termino mismo ay nagmulamamaya - noong 1877.
Ang ipinag-uutos na salik sa takbo ng reaksyon ay ang pagsipsip ng sikat ng araw o artipisyal na nilikhang liwanag ng chlorophyll. Gayunpaman, ang mga natural na ultraviolet wave na nagmumula sa araw ay may pinakakapaki-pakinabang na epekto sa mga buhay na organismo. Sa temperate latitude, ang activation ng photosynthesis sa natural na kapaligiran ay nahuhulog sa mainit-init na panahon, dahil ang haba ng liwanag ng araw ay mas mahaba, at ang mga halaman ay mayroon ding berdeng mga sanga at dahon na nalalanta sa taglagas.
Para ipatupad ang kumplikadong pagbabagong ito, bilang karagdagan sa solar radiation at chlorophyll, kinakailangan ang CO2, H2O at mga elemento ng mineral, na pangunahing kinukuha mula sa lupa sa pamamagitan ng mga ugat.
Lugar ng pagpapatupad
Ang photosynthesis ay nagaganap sa loob ng mga selula ng halaman, sa maliliit na organelles - mga chloroplast. Naglalaman ang mga ito ng pigment chlorophyll, na nagbibigay sa kanila ng kanilang berdeng kulay.
Ang mahirap na pagbabagong ito ay isinasagawa pangunahin sa mga berdeng dahon, gayundin sa mga berdeng prutas, mga shoots. Ang pinakamataas na nilalaman ng chlorophyll ay matatagpuan sa mga dahon, dahil ang isang malaking lugar ay nagpapahintulot sa iyo na sumipsip ng isang malaking halaga ng liwanag, samakatuwid, mayroong higit na enerhiya para sa reaksyon.
Paano ang proseso?
Ang proseso ng pag-convert ng mga substance sa mga halaman na gumagawa ng oxygen ay medyo kumplikado. Una, kinukuha ng halaman ang mga sinag ng araw sa tulong ng chlorophyll. Kasabay nito, sinisipsip nito ang tubig mula sa lupa kasama ang mga ugat nito, na naglalaman ng iba't ibang mineral, kumukonsumo ng CO2 mula sa hangin at tubig. Kino-convert ng Chlorophyll ang H2O, mga trace elements at CO2 sa mga organic compound. Sa sandaling ito, naglalabas ng oxygen ang mga halaman sa atmospera, at ang ilan ay humihinga.
AngPhotosynthesis ay may kasamang dalawang magkakaugnay, ngunit ganap na magkaibang mga yugto: liwanag at madilim. Ang unang yugto ay isinasagawa lamang sa liwanag, kung wala ito ay imposible. Para sa dilim, ang patuloy na presensya ng CO2.
Light phase
Ang ganap na kondisyon para sa pagpapatupad ng mga proseso sa yugtong ito ay ang pagkakaroon ng liwanag, na nagpapagana ng chlorophyll. Sa kasong ito, hinahati ng huli ang molekula ng tubig sa H2 at O2. Ang lahat ay nangyayari sa loob ng mga chloroplast, sa mga compartment na limitado sa lamad - thylakoids. Bilang resulta, ang organic compound na ATP ay synthesize, isang uri ng pinagmumulan ng enerhiya sa mga biological na proseso. Darating ang panahon na naglalabas ng oxygen ang mga halaman.
Dark phase
Ito ay isinasagawa sa stroma ng mga chloroplast at tinatawag na madilim, dahil dito ang mga proseso ay maaaring magpatuloy nang walang presensya ng liwanag, iyon ay, sa buong orasan.
Una, mayroong ipinag-uutos na patuloy na pagsipsip at pag-aayos ng carbon dioxide mula sa kapaligiran. Pagkatapos ay isang serye ng mga pagbabagong nagaganap, na nagtatapos sa pagbuo ng glucose (natural na asukal), amino acids, fatty acids, glycerol at iba pang mahahalagang organikong compound. Ang enerhiya para sa mga reaksyon na magaganap ay kinuha mula sa ATP at NADP-H2 na nilikha sa light phase.
Humihinga ng halaman
Bilang mga kinatawan ng buhay na bagay, humihinga ang mga halaman. Higit pa rito, sumisipsip at naglalabas ng parehong O2 at carbon dioxide. Sa mga halaman lamang, sa panahon ng proseso ng photosynthesis, ang CO2 ay kinokonsumo at ang O2 ay inilalabas. Kapansin-pansin na mas maraming oxygen ang ibinibigay kaysa natupok para sa paghinga. Dahil dito, sa kabuuang dami sa liwanag, ang halaman ay pangunahing naglalabas ng oxygen sa pamamagitan ng pagsipsip ng CO2. Kasabay nito, nagaganap din ang proseso ng paghinga, ngunit ang pagkonsumo ng O2 at ang pag-alis ng carbon dioxide ay nagaganap sa mas maliit na antas.
Bilang panuntunan, sa dilim, ang mga halaman ay sumisipsip ng oxygen at naglalabas ng carbon dioxide, ibig sabihin, sila ay humihinga. Dahil dito, ang mga halaman ay walang respiratory system: sumisipsip sila ng oxygen mula sa buong ibabaw, pangunahin mula sa mga dahon.
Mga halamang naglalabas ng oxygen sa dilim
Karamihan sa mga halaman ay masiglang naglalabas ng oxygen sa liwanag, at kung wala ito, sa kabaligtaran, kinakain nila ito. Para sa kadahilanang ito, kadalasan ay hindi inirerekomenda na ilagay ang mga ito sa kwarto. Ngunit para sa ilang halaman, ang lahat ay nangyayari sa kabaligtaran.
Halimbawa, ang Kalanchoe, Benjamin's ficus at orchid ay dynamic na nagbibigay ng O2 anumang oras ng araw. Ang mga halaman na naglalabas ng oxygen sa gabi ay kinabibilangan ng aloe, na nagdidisimpekta, bukod sa iba pang mga bagay, ang hangin mula sa mga mikrobyo at kumukuha ng mga nakakapinsalang sangkap mula dito. Marahil alam ng lahat ang tungkol sa mga kapaki-pakinabang na katangian ng natatanging makatas na ito.
Ang pinakamalakas na panlinis ng kapaligiran ay ang sansevieria, na tumutulong upang palakasin ang immune system ng mga tao. Kasama rin sa species na ito ang geranium, na may kakayahang sirain ang anumanbacteria at kahit ilang virus. Mayroon itong mga katangian ng antidepressant: ang amoy nito ay nakakapag-alis ng neurosis, insomnia, stress at tensiyon sa nerbiyos.
Ang kahalagahan ng photosynthesis para sa ating planeta
Ayon sa mga siyentipiko, ang planetang Earth ay nabuo mula sa solar nebula, at sa simula ay walang oxygen sa atmospera nito. Ang paglitaw ng naturang mahahalagang gas ay posible nang tumpak dahil sa photosynthesis. Bilang resulta, lumitaw ang paghinga ng oxygen, na likas sa halos lahat ng nabubuhay na nilalang. Nag-ambag ang oxygen sa pagbuo ng natural na depensa ng planeta laban sa ultraviolet radiation mula sa araw - ang ozone layer. Pinaboran ng sitwasyong ito ang ebolusyon: ang pagpapakawala ng mga buhay na organismo mula sa karagatan patungo sa lupa.
Napakahalaga rin na ang mga halaman na gumagawa ng oxygen ay kumakain din ng carbon dioxide mula sa atmospera. Ang sobrang CO2 ay nagdudulot ng greenhouse effect na masama para sa klima at mga buhay na bagay.
Kung walang photosynthesis, magkakaroon ng labis na CO2 sa atmospera ng planeta. Bilang resulta, karamihan sa mga nabubuhay na organismo ay hindi makahinga at mamamatay. Tinutukoy ng photosynthesis ang katatagan ng komposisyon ng gas ng atmospheric shell ng Earth. Ang mga puno ay ang baga ng ating planeta. Samakatuwid, napakahalagang protektahan sila mula sa deforestation at sunog, at magtanim ng mas maraming halaman sa mga pamayanan.
Ang napakalaking halaga ng photosynthesis ay nakasalalay sa katotohanan na ang iba't ibang mga organikong compound ay nagmumula sa mga simpleng elemento ng mineral. Ito ay lumiliko na ang lahatutang ng buhay sa Earth ang pagkakaroon nito sa kamangha-manghang prosesong ito.
Bukod dito, ang mga halaman ay kinakain ng napakaraming hayop. Ang mga organikong compound na nilikha at naipon ng mga halaman ay pagkain din at pinagmumulan ng enerhiya. Sa paglipas ng bilyun-bilyong taon, malalaking deposito ng organikong bagay (langis, karbon, at iba pa) ang naipon sa bituka ng lupa.
Ginagamit ng mga tao ang mga produkto ng photosynthesis hindi lamang sa pagkain at paggamot, kundi maging sa mga gawaing pang-ekonomiya bilang isang materyales sa gusali at iba't ibang hilaw na materyales.
