光合成：定義、プロセス、要因、機能、結果、反応

光合成は、植物によって行われる炭水化物などの食品物質の形成の生化学的プロセスです。

特に葉の緑色の物質を含む、または一般的にクロロフィルと呼ばれる植物で。

ご存知のように、植物は一種の生き物です。 他の生物とは異なり、これらの植物はフォント合成の過程で独自の食物を生産することができます。

この反応または光合成の刺激は、クロロフィルや日光を含むいくつかの要因によって発生する可能性があります。

生き物の一種として、植物や植物は確かに他の生き物の要件や特性を満たすことができます。

呼吸、移動、繁殖などのこれらの特性または状態。

しかし、それを区別するものが1つあります。それは、植物と、人間や動物などの他の生物との間です。

つまり、植物が自分の食べ物を作る能力を持っています。

植物は独立栄養生物であり、光合成の過程で独自の食物を作ることができます。

前述のように、光合成は、太陽光を利用して植物が必要とする食物を生成することによって起こる化学反応です。

1. 光合成

ビッグインドネシア語辞書またはKBBIでは、光合成は太陽光エネルギーの使用です。 これは、二酸化炭素と水を炭水化物に変換するために、緑の植物やバクテリアによって行われます。

一方、光合成の一般的な定義は、植物が光や太陽光を利用して独自の食物を作るプロセスです。

2. 光合成の発見

光合成は、植物や他のいくつかの生物がエネルギー源からエネルギーを得るプロセスです。 ここの源は一般的に日光です。

この重要なプロセスは当初から発見されていますが、誰もがその存在を十分に認識しており、1800年代まで発見されませんでした。

200年以上の期間にわたる数人の異なる科学者が、この光合成の自然現象の発見に貢献してきました。

とりわけ、光合成のプロセスを発見したいくつかの人物は次のとおりです。

ヤン・バプティスタ

部分的な光合成は、1600年代にヤンバプティスタファンヘルモントという名前の科学者によって発見されました。

彼はベルギーの化学者であり、生理学者であり医師でもありました。

ヘルモントは過去5年間、鉢植えで育つ柳を使った実験を行ってきました。 土地を使うことによって。 また、管理された環境に置かれています。

柳の木は注意深く、5年間水をやりました。

実験の終わりに、ヘルモントは、木の成長は水から受け取った栄養素の結果であると結論付けました。

ヘルモントの結論は最も正確ですが、彼の実験は水が植物の成長に寄与することも証明しています。

ジョセフ・プリーストリー

ジョセフ・プリーストリーは、光合成の発見にも貢献した科学者でした。

彼は1733年に生まれ、後に化学者、大臣、自然哲学者、教育者、政治理論家になりました。

ジョセフ・プリーストリーが行った実験には、火をつけたろうそくを密封された瓶に入れることが含まれていました。

その後、1774年に、これらの実験の結果は、彼の著書「さまざまな種類の水の実験と観察、第1巻」に掲載されました。

プリーストリーは当時は知りませんでしたが、実験により空気に酸素が含まれていることが証明されました。

ヤン・インゲンホウス

Jan Ingenhouszは、光合成の発見にも貢献したもう1人の科学者です。

彼はオランダの化学者、生物学者、生理学者であり、1770年代後半に植物が酸素を生成することを証明する重要な実験を行いました。

その後、インゲンホウスは水没した植物を太陽の下に置き、次に日陰に置きました。

それから彼は植物が太陽の下にあるときに生成した小さな泡に気づきました。

それらは、この植物によってもはや生成されないカラーバブルに移されるまでに。

その後、インゲンホウスは、植物は光を使って酸素を生成できると結論付けました。

ジャン・セネビエ

1796年、スイスの植物学者、司祭、博物学者のジャン・セネビエ 植物は太陽光を利用して二酸化炭素を吸収し、酸素を放出すると述べています 太陽。

1800年代初頭、ニコラテオドールドソシュールは、植物が炭素を必要としている間、 二酸化炭素、成長する植物の質量の増加は、二酸化炭素だけの結果ではなく、 吸水。

ユリウスロバートメイヤー

1840年代、ドイツの医師兼物理学者であるユリウスロバートメイヤーは、エネルギーは生成も破壊もできないと述べました。

これは、熱力学の第1法則として知られています。 彼は、植物が光エネルギーを化学エネルギーに変換することを提案しました。

ユリウス・サックス

1862- 1864年、ユリウスサックスは、光の影響下でデンプンがどのように生成されるか、そしてそれがクロロフィルとどのように関係するかを研究しました。

これにより、彼は最終的に光合成の一般式（6CO2 + 6H2O2→（光エネルギーあり）C6H12O6 + 6O2 /）を書き留めました。

3. 光合成機能

以下を含む、光合成を実行する植物の機能または目標のいくつかを次に示します。

1. ブドウ糖の生産

最初の光合成の機能は、ブドウ糖の形で食品物質を作ることです これを基本燃料として使用し、再度加工して消費可能な食品になります。 その他。

処理されたプロセスの結果は、植物に含まれるタンパク質と脂肪の形になります。

これらの処理された物質はまた、消費のために人間と動物に利益を提供します。

2. O2を生成し、CO2を削減します

二酸化炭素を必要とする光合成のプロセスは、実際に私たちが環境中の二酸化炭素レベルを減らすのを助けることができます。

そして、私たちがすでに知っているように、光合成プロセスの最も重要な生成物の1つは酸素です。

酸素は人間や他の生物の主な必要性であり、酸素やきれいな空気がなければ、人間や他の生物は生き残れません。

3. 石炭を生産する

植物がまだ生きているときに植物によって行われた光合成は、 何年もの間地面に埋められてきた植物の残骸を作る 石炭。

石炭には多くの機能とさまざまな利点があることを考えると、これは今日の生活においても非常に重要です。

ですから、私たちは周囲の環境に存在する植物を保護し続けるよう努めるべきです。

4. 植物の光合成過程

植物には独立栄養生物がいます。 独立栄養生物自体は、無機化合物から直接食物を合成できるという意味を持っています。

植物は二酸化炭素と水を使用して、食物に必要な糖と酸素を生成することができます。

このプロセスを実行するために使用されるエネルギーは、光合成のプロセスから来ています。

以下は、グルコースを生成する際の光合成の反応の方程式です。

グルコースは、セルロースなどの他の有機化合物の形成に使用でき、燃料としても使用できます。

このプロセスは、動物と植物の両方で起こる細胞呼吸を通して起こります。

一般に、細胞呼吸で起こる反応は、上記の式の反対です。

呼吸では、砂糖（ブドウ糖）やその他の化合物が酸素と反応して、二酸化炭素、水、化学エネルギーを生成します。

その後、植物はクロロフィルとして知られている色素を使用して光を捕らえます。 この色素は植物に緑色を与えます。

クロロフィルは、葉緑体と呼ばれる細胞小器官に存在します。 この葉緑素は、後で光合成の過程で使用される光の吸収体として機能します。

緑色の植物体のすべての部分には葉緑体が含まれていますが、エネルギーの大部分または大部分は葉で生成されます。

葉の内側には、1平方ミリメートルあたり50万個の葉緑体を含む葉肉として知られる細胞のさまざまな層があります。

次に、光は表皮の無色または透明な層を通って葉肉に運ばれ、そこでほとんどの光合成プロセスが行われます。

葉の表面は一般的に、太陽光の吸収や水分の過度の蒸発を防ぐために防水性のあるワックス製のキューティクルでコーティングされています。

5. 藻類と細菌の光合成

藻類は、いくつかの多細胞藻類で構成されています。たとえば、藻類から1つの細胞のみで構成される微細藻類までです。

藻類は陸上植物ほど複雑ではありませんが、どちらの光合成も同じように起こります。

ただし、藻類は葉緑体にさまざまな種類の色素を含んでいるため、吸収する光の波長も異なります。

すべての藻類は酸素を生成する可能性があり、そのほとんどは独立栄養生物です。

それらのごく一部だけが従属栄養生物を持っています。つまり、他の生物が生産できる材料に依存しているということです。

植物は自分たちの食べ物を作るために日光、水、空気を必要とします。 毎日、植物の葉の緑色の物質は日光を吸収することができます。

植物は、空気から二酸化炭素に変換される太陽光と、すでに砂糖を含んでいる食物に変換される土壌からの水を使用します。

緑の植物は葉緑素を持っているので、光合成のプロセスが起こる前に、緑の植物だけが後でプロセスを実行することができます。

それだけでなく、日光が当たる日中にも光合成を行うことができます。

植物は日光に加えて、光合成の化学反応を実行するために水と二酸化炭素も必要とします。

植物は空気中に二酸化炭素（CO2）を取り込む可能性があり、これは後で気孔または葉の口から植物の葉に侵入します。

水（H2O）は植物の根からしか得られず、後で植物の茎を通って葉に伝わります。

日光が葉の表面に当たると、クロロフィルはその日光からエネルギーを取り込みます。

捕捉された光は、表皮の透明な層を通過します。 そして、葉肉に戻りました。 葉肉は、ほとんどの光合成プロセスが行われる場所です。

次に、エネルギーは水を砂糖またはブドウ糖（C6H12O6）および酸素（O2）に変換するために使用されます。 その後、光合成過程の結果が植物の餌になることができるようになります。

生成された酸素は気孔を通して植物によって放出されます。 その後、この酸素は自由空気に放出され、人間や動物などのすべての生物に吸入されます。

6. 光合成に影響を与える要因

植物が光合成のプロセスを実行できるようにするために必要な光合成のプロセスに影響を与える可能性のある4つの要因があります。

これらには、クロロフィル、日光、水、二酸化炭素が含まれます。 以下では、光合成の各要素とその意味について詳しく説明します。 以下で詳細を読む：

1. クロロフィル

光合成のプロセスを実行できるようにするには、植物はクロロフィルまたは私たちが通常葉の緑の物質として知っているものを持っている必要があります。

KBBIによるクロロフィルの定義は、光合成の過程で最も重要な緑色の植物物質（特に葉）です。

葉緑素を持たない生物や植物は、光合成のプロセスを実行することはできません。 一方、クロロフィルを持つ植物は独立栄養性です。

これらは、光合成の過程で独自の食物を生産できる生物です。

2. 日光

最も重要な光合成因子の1つは、日光の存在です。

日光がない場合、緑の植物はこの光合成プロセスを実行することができません。

もちろん、これは光合成のプロセスが太陽が輝いている日中にのみ起こることができるものです。

日光の強さは、光合成の過程に大きな影響を及ぼします。

太陽からの光の強度が高いほど、より多くのエネルギーが生成されます。 そのため、行われる光合成のプロセスはより速くなり、逆もまた同様です。

3. 水（H2O）

これらの植物は、光合成反応を行う際に、要素または成分の1つとして水またはH2Oも必要とします。

水がない場合、光合成プロセスを阻害することができます。 水は、土壌を通して水を吸収する根によってのみ得ることができます。

干ばつの間に水が不足すると、植物の気孔が閉じられる可能性があります。 これにより、二酸化炭素の吸収が低下する可能性があります。

また、光合成のプロセスを阻害することができます。 したがって、光合成の過程で水が必要です。

4. 二酸化炭素（CO2）

水だけでなく、植物も光合成のプロセスを実行できるようにするために二酸化炭素またはCO2を必要とします。

二酸化炭素は、光合成プロセスの重要な要素になります。 植物は気孔を通して空気中の二酸化炭素を得ることができます。

そして、人間や動物によって実行された残りの呼吸の結果を含みます。

空気中の二酸化炭素が多いほど、植物は光合成のプロセスを実行するためにより多くの二酸化炭素材料を使用できます。

5. 光合成反応

一般的に、植物は二酸化炭素と水を使用してブドウ糖や砂糖を生成します 太陽光の助けを借りて光合成の過程で食物として必要な酸素と同様に 太陽。

以下は、光合成の反応の方程式です。

6H2O + 6CO2 +ライト→C6H12O6 + 6O2

情報：

H2O =水
CO2 =二酸化炭素
C6H12O6 =砂糖またはブドウ糖
O2 =酸素

7. 光合成プロセスまたは反応

光合成過程の過程や反応には、光と闇の反応の2種類があります。

以下は光合成の反応です：

7.1光反応

光反応は、グラナのチラコイド膜で起こります。

グラナは、葉緑体の空間の1つであるストロマに形成されるチラコイド膜から形成される構造です。

グラナには、進行中の光合成過程で役割を果たす色素としてクロロフィルがあります。

光エネルギーの吸収と水分子の酸素と水素への分解のプロセスが発生するため、光反応は光分解と呼ばれます。

7.2暗い反応

暗い反応はストロマで起こります。 この反応は、空気から得られるCO2の基本成分と光反応から得られるエネルギーから糖を形成します。

もはや日光は必要ありませんが、光の周期が発生していなければ、この反応は起こりません。 使用されるエネルギーは光反応から来るからです。

暗反応では、カリン-ベンソンサイクルとハッチ-スラックサイクルの2種類のサイクルがあります。

の中に カリン-ベンソンサイクル、植物は炭素原子数が3の化合物、すなわち3-ホスホグリセリン酸化合物を生成します。

このサイクルは、酵素の存在によって大いに助けられます ルビスコ。

ハッチ-スラックサイクルの間、植物は4つの炭素原子を持つ化合物を生成します。

この2番目のサイクルで役割を果たす酵素は次のとおりです。 ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ。

ダークサイクルの最終産物はブドウ糖であり、植物がその活動のために使用したり、エネルギーや食料の備蓄として貯蔵したりします。

光合成プロセスには2つのタイプがあります。 つまり、酸素光合成と無酸素光合成です。 完全な説明は次のとおりです。

1. 酸素発生性光合成

酸素発生光合成は最も一般的なプロセスであり、植物、藻類、さらにシアノバクテリアにも見られます。

酸素の光合成過程で、光は電子エネルギーを伝達します これは水（H2O）から二酸化炭素（CO2）になり、最終的には生成されます 炭水化物。

この移動プロセスでは、CO2が「還元」または電子を受け入れ、水が「酸化」または電子を失います。

そのため、最終的には炭水化物と一緒に酸素が生成されます。

酸素光合成の機能は、二酸化炭素の存在下で必要とされる呼吸のバランスを取ることです 後でそれはすべての呼吸する有機体によって生成され、酸素の形で空気に戻されます 自由。

1998年の記事「光合成とその応用の紹介」で、WimVermaas教授は アリゾナ州立大学は、「酸素の光合成がなければ、空気中の酸素は数千以内に枯渇するだろう」と推定しています。 年。"

2. 無酸素光合成

一方、無酸素光合成は水以外の電子供与体を使用します。 このプロセスは通常、紅色細菌や緑色硫黄細菌などの細菌で発生します。

この無酸素光合成は酸素を生成しないので、ウィスコンシン大学マディソン校の植物学教授であるデビッドバウムは次のように述べています。

何が生成されるかは、電子供与体によって異なります。

たとえば、臭気のある卵ガス、つまり硫化水素と硫黄を使用して副産物として固形物を生成するバクテリアがあります。

8. 光合成化学反応

フォント合成反応では、太陽からのエネルギーが化学エネルギーに変換されます。

この化学エネルギーはブドウ糖（砂糖）の形で蓄えられます。

二酸化炭素、水、太陽光は、ブドウ糖、酸素、水を生成するために使用されます。

この光合成プロセスの化学反応式は次のとおりです。

6CO2 + 12H2O +日光→C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

上記の反応を見ると、6分子の二酸化炭素（6CO2）と12分子の水（12H2O）がプロセスで消費されます。

ブドウ糖（C6H12O6）は、6分子の酸素（6O2）と6分子の水（6H2O）が生成されます。

この方程式を次のように簡略化することもできます。

6CO2 + 12H2O +ライト→C6H12O6 + 6O2 + 6H2O。

8.1化学反応の種類

タイプ自体に関しては、これらの化学反応はそれらの類似性に基づいてグループ化することができます。 学習プロセスを促進できるようにすることを目的としています。

それらを分類する際に使用される1つのシステムは、化学反応で原子を再配置する方法に基づいています。 これが完全なレビューです…

A。 マージ反応

このグループは、2つの物質の間にある場合、またはより多く作用してから別の物質を形成する場合に発生する可能性があります

たとえば、水素と酸素が反応して水を生成します。つまり、2H2 + O2→2H2Oです。

B。 分解反応

この2番目のグループは、1つの物質が分解されて、1つの物質になるか、それ以上になると発生する可能性があります。

例：2NH3→N2 + 3H2

C。 置換反応

一方、後者のグループは、化合物内の1つの原子が別の原子に置き換わるときに発生する可能性があります。

たとえば、Mg + 2HCl→MgCl2 + H2のようになります。 この反応では、MgがClに置き換わります。

したがって、今回は簡単なレビューをお伝えします。 うまくいけば、上記のレビューはあなたの研究資料として使用することができます。