Фотосинтез: определение, процесс, факторы, функции, результаты, реакции

Фотосинтез - это биохимический процесс образования пищевых веществ, таких как углеводы, осуществляемый растениями.

Особенно у растений, которые содержат вещества зелени листьев или обычно называемые хлорофиллом.

Как мы все знаем, растения - это живые существа. В отличие от других живых существ, эти растения могут производить себе пищу в процессе фонтосинтеза.

Эта реакция или стимуляция фотосинтеза может происходить из-за нескольких факторов, включая хлорофилл и солнечный свет.

Как один из видов живых существ, растения или растения действительно могут соответствовать требованиям и характеристикам других живых существ.

Эти характеристики или условия, такие как дыхание, перемещение и размножение.

Но есть одно отличие между растениями и другими живыми существами, такими как люди и животные.

А именно со способностью растений самостоятельно готовить пищу.

Растения - автотрофные организмы, которые могут производить себе пищу в процессе фотосинтеза.

Как описано выше, фотосинтез - это химическая реакция, которая происходит при использовании солнечного света для производства пищи, необходимой растениям.

1. Фотосинтез

В Большом индонезийском словаре или KBBI фотосинтез - это использование солнечной энергии, которая Это делают зеленые растения или бактерии, чтобы преобразовать углекислый газ и воду в углеводы.

Между тем, общее определение фотосинтеза - это процесс, при котором растения производят себе пищу, используя свет или солнечный свет.

2. Открытие фотосинтеза

Фотосинтез - это процесс, с помощью которого растения, а также некоторые другие живые организмы получают энергию из источника. Источником здесь обычно является солнечный свет.

Хотя этот важный процесс был обнаружен с незапамятных времен, все полностью осведомлены о его существовании, и он не был обнаружен до 1800-х годов.

Несколько разных ученых за более чем 200 лет внесли свой вклад в открытие этого природного феномена фотосинтеза.

Вот некоторые деятели, открывшие, среди прочего, процесс фотосинтеза:

Ян Баптиста

Частичный фотосинтез был открыт в 1600-х годах ученым по имени Ян Баптиста ван Гельмонт.

Он был бельгийским химиком, а также физиологом и врачом.

В течение последних 5 лет Гельмонт проводил эксперименты с ивами, которые он выращивал в горшках. Используя землю. И также был помещен в контролируемую среду.

Деревья ивы тщательно и поливают в течение 5 лет.

В конце своего эксперимента Хельмонт пришел к выводу, что рост деревьев - это результат поступления питательных веществ из воды.

Заключение Гельмонта является наиболее точным, но его эксперименты также доказывают, что вода способствует росту растений.

Джозеф Пристли

Джозеф Пристли был ученым, который также внес вклад в открытие фотосинтеза.

Он родился в 1733 году и позже стал химиком, министром, натурфилософом, педагогом и политическим теоретиком.

Эксперименты, проведенные Джозефом Пристли, включали помещение зажженной свечи в запечатанный сосуд.

Затем, в 1774 году, результаты этих экспериментов были опубликованы в его книге под названием «Эксперименты и наблюдения различных видов воды, том I.»

Хотя Пристли в то время не знал, эксперимент доказал, что воздух содержит кислород.

Ян Ингенхауз

Ян Ингенхауз - еще один ученый, который также внес вклад в открытие фотосинтеза.

Он был голландским химиком, биологом и физиологом, который в конце 1770-х годов провел важные эксперименты, доказавшие, что растения производят кислород.

Затем Ингенхауз поместил затопленное растение на солнце, а затем в тень.

Затем он заметил крошечные пузырьки, которые образовывались растениями, когда они находились на солнце.

К тому времени, когда они были перенесены в цветной пузырь, который больше не производится на этом заводе.

Затем Ингенхауз пришел к выводу, что растения могут использовать свет для производства кислорода.

Жан Сенебье

В 1796 году Жан Сенебье, швейцарский ботаник, священник и естествоиспытатель. утверждает, что растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, используя солнечный свет. солнце.

В начале 1800-х годов Николя-Теодор де Соссюр также предоставил информацию о том, что, хотя растениям нужен углерод, двуокиси углерода, увеличение массы растущих растений является результатом не только углекислого газа, но и впитывание воды.

Юлиус Роберт Майер

В 1840-х годах немецкий врач и физик Юлиус Роберт Майер заявил, что энергия не может быть создана или уничтожена.

Это известно как первый закон термодинамики. Он предположил, что растения превращают световую энергию в химическую энергию.

Юлиус Сакс

В 1862-1864 годах Юлиус Сакс исследовал, как крахмал вырабатывается под действием света и как он связан с хлорофиллом.

Это в конечном итоге привело его к написанию общего уравнения фотосинтеза (6CO2 + 6H2O2 → (со световой энергией) C6H12O6 + 6O2 /).

3. Функция фотосинтеза

Вот некоторые из функций или целей растений, которые осуществляют фотосинтез, в том числе следующие:

1. Производство глюкозы

Функция первого фотосинтеза заключается в выработке пищевого вещества в виде глюкозы. Затем он будет использоваться в качестве основного топлива, а затем снова переработан, чтобы стать пищевым веществом, которое можно было бы употреблять. Другие.

Результат процесса переработки - белок и жир, содержащиеся в растениях.

Эти обработанные вещества также будут полезны для употребления людьми и животными.

2. Производство O2 и сокращение выбросов CO2

Процесс фотосинтеза, для которого требуется углекислый газ, на самом деле может помочь нам снизить уровень углекислого газа в окружающей среде.

И, как мы уже знаем, одним из важнейших продуктов процесса фотосинтеза является кислород.

Кислород - основная потребность человека и других живых существ, без кислорода или чистого воздуха люди и другие живые существа не выживут.

3. Добывать уголь

Фотосинтез, осуществленный растениями, когда они были еще живы, оказался сделать остатки растений, которые были закопаны в землю в течение многих лет, могут стать каменный уголь.

Это также очень важно в сегодняшней жизни, учитывая, что уголь имеет множество функций и различных преимуществ.

Итак, мы должны стараться и дальше сохранять растения, которые существуют в окружающей нас среде.

4. Процесс фотосинтеза в растениях

У растений есть автотрофы. Сами автотрофы означают, что они могут синтезировать пищу непосредственно из неорганических соединений.

Растения могут использовать углекислый газ и воду для производства сахара и кислорода, которые им необходимы для еды.

Энергия, используемая для осуществления этого процесса, поступает из процесса фотосинтеза.

Ниже приводится уравнение реакции фотосинтеза при производстве глюкозы, а именно:

Глюкоза может использоваться для образования других органических соединений, таких как целлюлоза, а также может использоваться в качестве топлива.

Этот процесс происходит посредством клеточного дыхания, которое имеет место как у животных, так и у растений.

В общем, реакция, происходящая при клеточном дыхании, противоположна приведенному выше уравнению.

При дыхании сахар (глюкоза) и другие соединения реагируют с кислородом с образованием углекислого газа, воды и химической энергии.

Затем растения будут улавливать свет с помощью пигмента, известного как хлорофилл. Этот пигмент придаст растению зеленый цвет.

Хлорофилл присутствует в органеллах, называемых хлоропластами. Этот хлорофилл действует как поглотитель света, который позже будет использоваться в процессе фотосинтеза.

Хотя все части тела растения, имеющие зеленый цвет, содержат хлоропласты, большая часть или большая часть энергии производится в листьях.

Внутри листа находятся различные слои клеток, известные как мезофилл, содержащие полмиллиона хлоропластов на квадратный миллиметр.

Затем свет проходит через бесцветный или прозрачный слой эпидермиса к мезофиллу, где происходит большая часть процесса фотосинтеза.

Поверхность листьев обычно покрыта кутикулой из воска, который обладает водоотталкивающими свойствами, чтобы предотвратить поглощение солнечного света и чрезмерное испарение воды.

5. Фотосинтез у водорослей и бактерий

Водоросли состоят из нескольких многоклеточных водорослей, от водорослей до микроскопических водорослей, состоящих только из одной клетки.

Хотя водоросли не так сложны по структуре, как наземные растения, фотосинтез у них происходит одинаково.

Однако, поскольку водоросли имеют разные типы пигментов в своих хлоропластах, длины волн света, которые они поглощают, также будут различаться.

Все водоросли могут производить кислород, большинство из которых автотрофны.

Лишь небольшая часть из них имеет гетеротрофы, а это означает, что они зависят от материалов, которые могут быть произведены другими организмами.

Растения нуждаются в солнечном свете, воде и воздухе, чтобы приготовить себе пищу. Ежедневно зеленое вещество в листьях растений может поглощать солнечный свет.

Растения используют солнечный свет, который превращается в углекислый газ из воздуха, и воду из почвы, которая превращается в пищу, уже содержащую сахар.

До того, как начнется процесс фотосинтеза, только зеленые растения могут позже выполнять этот процесс, потому что зеленые растения содержат хлорофилл.

Мало того, фотосинтез можно проводить и днем, когда есть солнечный свет.

Помимо солнечного света растениям также необходимы вода и углекислый газ для проведения химических реакций фотосинтеза.

Растения могут получать углекислый газ (CO2) в воздухе, который позже попадет в листья растений через устьица или устья листьев.

Что касается воды (H2O), она может быть получена только через корни растений, которые позже будут переданы листьям через стебли растений.

Когда солнечный свет падает на поверхность листа, хлорофилл улавливает энергию этого солнечного света.

Захваченный свет будет проходить через прозрачный слой эпидермиса. А затем вернулся к мезофиллу. В мезофилле происходит большая часть процесса фотосинтеза.

Затем энергия используется для преобразования воды в сахар или глюкозу (C6H12O6) и в кислород (O2). После этого результаты процесса фотосинтеза смогут стать пищей для растений.

А произведенный кислород будет выделяться растениями через устьица. Затем этот кислород выделяется в свободный воздух, чтобы его вдыхали все живые существа, такие как люди и животные.

6. Факторы, влияющие на фотосинтез

Есть 4 фактора, которые могут повлиять на процесс фотосинтеза, необходимый растениям для осуществления процесса фотосинтеза.

К ним относятся хлорофилл, солнечный свет, вода и углекислый газ. Далее мы предоставим более подробное объяснение каждого компонента фотосинтеза и их значения. Подробнее читайте ниже:

1. Хлорофилл

Чтобы иметь возможность осуществлять процесс фотосинтеза, растения должны иметь хлорофилл или то, что мы обычно называем листовой зеленью.

Определение хлорофилла в соответствии с KBBI - это зеленое растительное вещество (особенно в листьях), которое является наиболее важным в процессе фотосинтеза.

Организмы или растения, не содержащие хлорофилла, не могут осуществлять процесс фотосинтеза. Между тем, растения, содержащие хлорофилл, автотрофны.

Это организмы, которые могут производить себе пищу в процессе фотосинтеза.

2. Солнечный свет

Одним из важнейших факторов фотосинтеза является наличие солнечного света.

Если нет солнечного света, то зеленые растения не смогут осуществлять этот процесс фотосинтеза.

Это, конечно, то, что процесс фотосинтеза может происходить только днем, когда светит солнце.

Интенсивность солнечного света будет иметь большое влияние на процесс фотосинтеза.

Чем выше интенсивность солнечного света, тем больше энергии будет произведено. Так что процесс фотосинтеза будет происходить быстрее и наоборот.

3. Вода (H2O)

При проведении фотосинтетических реакций этим растениям также потребуется вода или H2O в качестве одного из факторов или ингредиентов.

Если воды нет, процесс фотосинтеза может быть заторможен. Воду можно получить только из корней, которые впитывают воду через почву.

Недостаток воды во время засухи может привести к закрытию устьиц растений. Это может привести к снижению поглощения углекислого газа.

А также может тормозить процесс фотосинтеза. Следовательно, вода необходима в процессе фотосинтеза.

4. Углекислый газ (CO2)

Не только вода, растениям также нужен углекислый газ или CO2, чтобы иметь возможность осуществлять процесс фотосинтеза.

Двуокись углерода будет важным компонентом в процессе фотосинтеза. Растения могут получать углекислый газ из воздуха через устьица.

И включая результаты остального дыхания, выполняемого людьми или животными.

Чем больше углекислого газа в воздухе, тем больше углекислого газа может быть использовано растениями для осуществления процесса фотосинтеза.

5. Фотосинтез Реакция

Как правило, растения используют углекислый газ и воду для производства глюкозы или сахара. а также кислород, необходимый в качестве пищи в процессе фотосинтеза с помощью света. солнце.

Ниже приводится уравнение реакции фотосинтеза.

6H2O + 6CO2 + свет → C6H12O6 + 6O2

Информация:

H2O = вода
CO2 = двуокись углерода
C6H12O6 = сахар или глюкоза
O2 = кислород

7. Процесс фотосинтеза или реакция

Процесс или реакция в процессе фотосинтеза бывает двух видов, а именно реакция на свет и темноту.

Вот реакция фотосинтеза:

7.1 Световые реакции

Световые реакции происходят в тилакоидной мембране граны.

Грана - это структура, образованная тилакоидной мембраной, которая образуется в строме, которая является одним из пространств хлоропласта.

В грана есть хлорофилл как пигмент, который играет роль в продолжающемся процессе фотосинтеза.

Световая реакция называется фотолизом, потому что происходит процесс поглощения световой энергии и разложения молекул воды на кислород и водород.

7.2 Темная реакция

В строме происходит темная реакция. В этой реакции будет образовываться сахар из основных ингредиентов СО2, полученного из воздуха, и энергии, полученной в результате световой реакции.

Он больше не требует солнечного света, но эта реакция не может произойти, если световой цикл не произошел. Потому что энергия исходит от световых реакций.

В темновой реакции есть два типа циклов, а именно цикл Калина-Бенсона и цикл вылупления-слабости.

в Цикл Калина-Бенсона, установка будет производить соединения с числом атомов углерода три, а именно 3-фосфоглицератные соединения.

Этому циклу в значительной степени способствует присутствие ферментов. рубиско.

В цикле вылупления-слабости растения будут производить соединения с четырьмя атомами углерода.

Ферменты, которые играют роль во втором цикле: фосфоенолпируваткарбоксилаза.

Конечным продуктом темного цикла является глюкоза, которая будет использоваться растениями для их жизнедеятельности или сохраняться в качестве запасов энергии или пищи.

Есть два типа процесса фотосинтеза. А именно кислородный фотосинтез и аноксигенный фотосинтез. Вот полное объяснение:

1. Кислородный фотосинтез

Кислородный фотосинтез - наиболее распространенный процесс, который наблюдается у растений, водорослей, а также у цианобактерий.

Во время процесса кислородного фотосинтеза свет будет передавать энергию электронов который поступает из воды (H2O) в двуокись углерода (CO2) и в конечном итоге производит углевод.

В этом процессе переноса СО2 «восстанавливается» или принимает электроны, а также вода «окисляется» или теряет электроны.

Так что в итоге кислород будет производиться вместе с углеводами.

Функция кислородного фотосинтеза - уравновесить дыхание, необходимое в присутствии углекислого газа. позже он будет производиться всеми дышащими организмами и будет возвращен в виде кислорода в воздух. бесплатно.

В своей статье 1998 года «Введение в фотосинтез и его приложения» Вим Вермаас, профессор из По оценкам Университета штата Аризона, «без кислородного фотосинтеза кислород в воздухе был бы истощен в течение нескольких тысяч». год."

2. Аноксигенный фотосинтез

С другой стороны, аноксигенный фотосинтез будет использовать другие доноры электронов, кроме воды. Этот процесс обычно происходит у бактерий, таких как пурпурные бактерии и зеленые серные бактерии.

Этот аноксигенный фотосинтез не производит кислород, поэтому Дэвид Баум, профессор ботаники из Висконсинского университета в Мэдисоне, сказал:

То, что будет получено, будет зависеть от донора электронов.

Например, существуют бактерии, которые используют пахучие яичные газы, а именно сероводород и серу, для производства твердых веществ в качестве побочных продуктов.

8. Фотосинтез Химическая реакция

Затем в реакции фонтосинтеза энергия солнца преобразуется в химическую энергию.

Эта химическая энергия будет храниться в форме глюкозы (сахара).

Двуокись углерода, вода и солнечный свет будут использоваться для производства глюкозы, кислорода и воды.

Химическое уравнение этого процесса фотосинтеза:

6CO2 + 12H2O + солнечный свет → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

Если мы посмотрим на реакцию выше, то в процессе расходуются 6 молекул углекислого газа (6CO2) и 12 молекул воды (12H2O).

Что касается глюкозы (C6H12O6), то образуется шесть молекул кислорода (6O2), а также шесть молекул воды (6H2O).

Мы также можем упростить это уравнение до:

6CO2 + 12H2O + свет → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O.

8.1 Типы химических реакций

Что касается самих типов, эти химические реакции можно сгруппировать по их сходству. С целью облегчить процесс обучения.

Одна система, используемая для их классификации, основана на способе перегруппировки атомов в химических реакциях. Вот полный обзор…

А. Реакция слияния

Эта группа может возникать между двумя веществами или может действовать больше, а затем образовывать другое вещество.

Например, водород и кислород реагируют и образуют воду, а именно 2H2 + O2 → 2H2O.

Б. Реакция разложения

Хотя эта вторая группа может возникнуть, когда одно вещество расщепляется и становится одним веществом или же может быть больше.

Например: 2NH3 → N2 + 3H2

С. Реакция замены

Между тем, последняя группа может возникать, когда один атом заменяет другой атом в соединении.

Например, как: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2. В этой реакции Mg заменяет Cl.

Итак, на этот раз краткий обзор, который мы можем передать. Надеюсь, приведенные выше обзоры могут быть использованы в качестве учебного материала.