Fotosynteesiprosessi: Määritelmä, toiminnot, lajit, tekijät
Määritelmä fotosynteesi
Fotosynteesi on energian tai elintarvikkeiden / glukoosin valmistusprosessi, joka tapahtuu auringonvalon roolissa (kuva = valo, synteesi = valmistus- / käsittelyprosessi) ravinteita / mineraaleja, hiilidioksidia ja vettä käyttäen. Elävät asiat, jotka voivat suorittaa fotosynteesiäovat kasvit, levät ja tietyntyyppiset bakteerit. Fotosynteesi on erittäin tärkeää elämälle maan päällä, koska melkein kaikki elävät olennot riippuvat fotosynteesin prosessin tuottamasta energiasta
Valokuvasynteesitoiminto
Fotosynteesi toimii seuraavasti:
- Fotosynteesin päätehtävä on tuottaa ruokaa glukoosin muodossa. Glukoosi on peruspolttoaine muiden elintarvikeaineiden, nimittäin rasvojen ja proteiinien, rakentamiseksi kasvien kehoon. Näistä aineista tulee ruokaa eläimille ja ihmisille. Siksi kasvien kyky muuntaa valoenergia (auringonvalo) kemialliseksi energiaksi (ravinteiksi) on aina linkki ravintoketjussa.
- Fotosynteesi auttaa puhdistamaan ilman, nimittäin CO-tason vähentäminen2(hiilidioksidi) ilmassa hiilidioksidin vaikutuksesta2 on fotosynteesin raaka-aine. Lopputuloksena ravinteiden lisäksi ovat O2 (Happi), jota tarvitaan elämään.
- Kasvien kyky fotosynteesiin elinaikanaan aiheuttaa menneisyydessä eläneiden kasvien jäänteet haudattu maahan miljoonien vuosien ajan tullakseen hiileksi yhtenä nykyisistä energialähteistä Tämä.
Fotosynteesiprosessi
Kasvit ovat autotrofeja. Autotrofit tarkoittavat, että ne voivat syntetisoida ruokaa suoraan epäorgaanisista yhdisteistä. Kasvit käyttävät hiilidioksidia ja vettä ruokaan tarvittavien sokerien ja hapen tuottamiseen. Energia tämän prosessin suorittamiseksi tulee fotosynteesistä
Fotosynteesissä on kahdenlaisia prosesseja tai reaktioita
Kirkas reaktio
Toimii tylanoidikalvossa granassa. Grana ovat tylakoidikalvon muodostamia rakenteita, jotka muodostuvat stromaan, joka on yksi kloroplastin kammioista. Grana sisältää klorofylliä, pigmenttiä, jolla on rooli fotosynteesissä. Valoreaktiota kutsutaan myös fotolyysiksi, koska valoenergian absorptioprosessi ja vesimolekyylien hajoaminen hapeksi ja vedyksi.
Tumma reaktio
Tapahtuu stromassa. Reaktio, joka muodostaa sokerin CO-perusaineesta2 saatu ilmasta ja valoreaktioista saadusta energiasta.
Se ei tarvitse auringonvaloa, mutta se ei voi tapahtua, jos valosykli ei ole tapahtunut, koska käytetty energia tulee valoreaktioista.
On olemassa kahdenlaisia syklejä, nimittäin Calin-Benson-sykli ja luukku-löysä-sykli. Calin-Benson-syklissä kasvit tuottavat yhdisteitä, joissa on kolme hiiliatomia, nimittäin 3-fosfoglyseraattiyhdisteitä. Tätä sykliä auttaa rubisco-entsyymi. Luukku-löysä-syklissä kasvit tuottavat yhdisteitä, joissa on neljä hiiliatomia. Rooli entsyyminä on fosfoenolipyruvaattikarboksylaasi.
Pimeän kierron lopputuote on glukoosi, jota kasvit käyttävät toimintaansa tai varastoidaan energiavarastoina
Fotosynteesinopeuden tekijät
Fotosynteesin prosessiin voivat vaikuttaa tekijät, nimittäin tekijät, jotka voivat vaikuttaa suoraan, kuten ympäristöolot samoin kuin tekijät, jotka eivät vaikuta suoraan, kuten useiden prosessille tärkeiden elintoimintojen stressi fotosynteesi.
Tämä prosessi vaikuttaa itse asiassa ympäristöolosuhteisiin, joihin kuuluvat auringonvalo, ympäristön lämpötila ja hiilidioksidin (CO2) pitoisuus. Tätä kutsutaan rajoittavaksi tekijäksi ja sillä on suora vaikutus fotosynteesinopeuteen.
Nämä rajoittavat tekijät voivat estää fotosynteesinopeuden saavuttamisen optimaalisissa olosuhteissa, vaikka muita fotosynteesin ehtoja onkin lisääntynyt, siksi fotosynteesin nopeuteen suuresti vaikuttavat rajoittavat tekijät ovat optimaalisen nopeuden säätäminen fotosynteesi.
Lisäksi tekijöitä, kuten hiilihydraattien siirtyminen, lehtien ikä ja ravinteiden saatavuus vaikuttaa fotosynteesissä tärkeiden elinten toimintaan siten, että se vaikuttaa epäsuorasti myös fotosynteesin nopeuteen fotosynteesi.
Jotkut tärkeimmistä tekijöistä, jotka voivat vaikuttaa fotosynteesin nopeuteen:
- Valon voimakkuus
Fotosynteesinopeus on suurin, kun valoa on paljon.
- Hiilidioksidipitoisuus
Mitä enemmän hiilidioksidia ilmassa on, sitä enemmän materiaaleja kasvit käyttävät fotosynteesin suorittamiseen.
- Lämpötila
Fotosynteesiprosessissa toimivat entsyymit voivat toimia vain optimaalisessa lämpötilassa. Yleensä fotosynteesinopeus kasvaa lämpötilan noustessa entsyymin toleranssirajaan saakka.
- Vesipitoisuus
Kuivuus tai veden puute voivat aiheuttaa stomaten sulkeutumisen ja estää hiilidioksidin imeytymisen nopeuden, mikä vaikuttaa siten fotosynteesinopeuteen.
- Photosynthate content (fotosynteesin tulos)
Kun fotosynteesin, kuten hiilihydraattien, tasot laskevat, fotosynteesin nopeus kasvaa. Jos fotosynteettitaso nousee tai jopa kyllästyy, fotosynteesin nopeus laskee.
- Kasvuvaihe
Tutkimukset osoittavat, että itävissä kasveissa fotosynteesinopeus on paljon suurempi kuin kypsissä kasveissa. Tämä voi johtua siitä, että itävät kasvit tarvitsevat enemmän energiaa ja ruokaa kasvamaan.
1200-luvun alussa Frederick Frost Blackman ja Albert Einstein tutkivat valon voimakkuuden (säteilevän) ja lämpötilan vaikutusta hiilen assimilaation nopeuteen.
- Kiinteässä lähetyksessä hiilen assimilaation nopeus kasvaa lämpötilan kasvaessa rajoitetulla alueella. tämä vaikutus näkyy vain korkeilla lähettimen tasoilla. Alemmilla päästöillä lämpötilan nousulla ei ole juurikaan vaikutusta hiilen assimilaation nopeuteen.
- Vakiolämpötilassa Hiilen omaksumisnopeus vaihtelee enemmän päästöjen mukaan, kasvaa aluksi päästöjen kasvaessa. Korkeammilla päästötasoilla suhde ei kuitenkaan kestänyt kauan ja hiilen assimilaatioaste pysyi vakiona.
Näiden kahden kokeen avainkohdat ovat:
- Blackmanin kokeilu osoittaa rajoittavien tekijöiden käsitteen. Toinen rajoitin on valon aallonpituus. Syanobakteerit, jotka elävät useita metrejä maan alla, eivät voi saada oikeita aallonpituuksia käytetään tuottamaan fotosynteettisten pigmenttien totoinduktiokäyttöinen erotin tavanomainen. Ongelman rajoittamiseksi reaktiokeskusta ympäröi sarja proteiineja, joissa on erilaisia pigmenttejä. Tätä kutsutaan fikobilisomiksi.
- Lämpötila ei vaikuta maailmanlaajuisesti fotokemiallisiin reaktioihin. Tämä koe osoittaa kuitenkin selvästi, että lämpötila voi vaikuttaa hiilen assimilaation nopeuteen, joten hiilen assimilaatioprosessissa on kaksi reaktiosarjaa. Tämä on 'fotokemiallinen' vaihe, joka riippuu lämpötilasta ja valosta, mutta ei ilmasta.
Karbondiooksitasot ja valohengitys
Hiilidioksidipitoisuuden kasvaessa valosta riippuvan reaktion tuottaman sokerin määrä kasvaa siinä määrin, että sitä rajoittavat muut syyt. RuBisCO, entsyymi, joka lisää hiilidioksidia pimeässä reaktiossa, lisää sekä happea että hiiltä. Kun hiilidioksidipitoisuus on korkea, RuBisCO korjaa hiilidioksidin. Jos hiilidioksidipitoisuus on kuitenkin pieni, RuBisCO lisää happea eikä hiilidioksidia. Tämä prosessi, jota kutsutaan phororespirationiksi, käyttää energiaa, mutta ei tuota sokeria.
RuBisCO: n oksigenaasiaktiivisuus on epäedullista kasveille seuraavista syistä:
- Yksi hapetustoiminnan tuotteista on fosfoglykolaatti (2 hiiltä) eikä 3-fosfoglysereraatti (3 hiiltä). Fosfoglykolaattia ei voida metabolisoida Calvin-Benson-syklillä, ja se edustaa kyseisestä syklistä menetettyä hiiltä. Siksi korkea hapetusaktiivisuus kuluttaa sokerit, joita tarvitaan ribuloosi-5-bisfosfaatin jälleenkäsittelyyn ja Benson-syklin jatkamiseen.
- Fosfoglykolaatti metaboloituu nopeasti glykolaatiksi, joka on kasveille myrkyllistä suurina pitoisuuksina. Tämä voi estää fotosynteesiä.
- Glykolaatin varastointi energialla on kallista prosessia, joka käyttää glykolaattireittiä, ja vain 75% hiilestä palautuu Calvin-Benson-syklissä 3-fosfoglyseraatiksi. Tämä reaktio tuottaa ammoniakkia (NH3), joka voi diffundoitua ulos kasvista, mikä johtaa typen menetykseen.
Se on artikkeli guru Pendidikan.co.id: stä Fotosynteesiprosessi: Hiilidioksidin määritelmä, toiminnot, tyypit, tekijät ja tasotToivon, että tämä artikkeli on hyödyllinen teille kaikille.