Процесс фотосинтеза: определение, функции, виды, факторы
Определение фотосинтеза
Фотосинтез - это процесс производства энергии или пищевых веществ / глюкозы, который играет роль солнечного света (Фото = свет, синтез = процесс производства / обработки) с использованием питательных веществ / минералов, двуокиси углерода и воды. Живые существа, которые могут осуществлять фотосинтезэто растения, водоросли и некоторые виды бактерий. Фотосинтез очень важен для жизни на Земле, потому что почти все живые существа зависят от энергии, производимой в процессе фотосинтеза.
Функция синтеза фотографий
Фотосинтез функционирует следующим образом:
- Основная функция фотосинтеза - производить пищу в виде глюкозы. Глюкоза является основным топливом для производства других пищевых веществ, а именно жиров и белков в организме растений. Эти вещества становятся пищей для животных и человека. Следовательно, способность растений преобразовывать световую энергию (солнечный свет) в химическую энергию (питательные вещества) всегда является звеном в пищевой цепи.
- Фотосинтез помогает очистить воздух, а именно снижение уровня CO2(углекислый газ) в воздухе из-за CO2 это сырье в процессе фотосинтеза. В конечном итоге помимо питательных веществ присутствуют O2 (Кислород), который необходим для жизни.
- Способность растений к фотосинтезу в течение жизни приводит к образованию остатков растений, которые жили в прошлом. закопанный в землю на миллионы лет, чтобы стать углем в качестве одного из текущих источников энергии. это.
Процесс фотосинтеза
Растения автотрофы. Автотрофы означают, что они могут синтезировать пищу непосредственно из неорганических соединений. Растения используют углекислый газ и воду для производства сахаров и кислорода, необходимых для питания. Энергия для запуска этого процесса поступает от фотосинтеза.
Есть два типа процессов или реакций фотосинтеза.
Яркая реакция
Происходит внутри тилакоидной мембраны граны. Граны представляют собой тилакоидные мембранные структуры, образующиеся в строме, которая является одной из камер хлоропласта. Грана содержит хлорофилл, пигмент, который играет роль в фотосинтезе. Световая реакция также называется фотолизом, потому что процесс поглощения световой энергии и разложения молекул воды на кислород и водород.
Темная реакция
Проходит в строме. Реакция образования сахара из основного материала CO.2 получается из воздуха и энергии, полученной в результате световых реакций.
Ему не нужен солнечный свет, но он не может иметь место, если не произойдет световой цикл, потому что используемая энергия исходит от световых реакций.
Есть два типа циклов, а именно цикл Калина-Бенсона и цикл вылупления-слабости. В цикле Калина-Бенсона растения производят соединения с тремя атомами углерода, а именно соединения 3-фосфоглицерата. Этот цикл поддерживается ферментом Rubisco. В цикле вылупления-слабости растения производят соединения с четырьмя атомами углерода. Фермент, который играет роль, - это фосфоенолпируваткарбоксилаза.
Конечным продуктом темного цикла является глюкоза, которую растения используют для своей деятельности или хранят в качестве запаса энергии.
Детерминанты скорости фотосинтеза
На процесс фотосинтеза могут влиять факторы, а именно факторы, которые могут напрямую влиять, например, условия окружающей среды. а также факторы, которые не влияют напрямую, например, напряжение нескольких функций органов, которые важны для процесса фотосинтез.
Этот процесс фактически влияет на условия окружающей среды, в том числе наличие солнечного света, температуру окружающей среды и концентрацию углекислого газа (CO2). Это называется ограничивающим фактором и напрямую влияет на скорость фотосинтеза.
Эти ограничивающие факторы могут помешать скорости фотосинтеза достичь оптимальных условий, даже если были достигнуты другие условия для фотосинтеза. увеличивается, поэтому ограничивающими факторами, которые сильно влияют на скорость фотосинтеза, является контроль оптимальной скорости фотосинтез.
Кроме того, такие факторы, как перемещение углеводов, возраст листьев и доступность питательных веществ. влияют на функции органов, которые важны для фотосинтеза, так что это косвенно также влияет на скорость фотосинтез.
Некоторые из основных факторов, которые могут повлиять на скорость фотосинтеза:
- Интенсивность света
Скорость фотосинтеза максимальна при большом количестве света.
- Концентрация углекислого газа
Чем больше углекислого газа в воздухе, тем больше материалов используют растения для фотосинтеза.
- Температура
Ферменты, участвующие в процессе фотосинтеза, могут работать только при оптимальной температуре. В целом скорость фотосинтеза увеличивается с повышением температуры до предела толерантности фермента.
- Содержание воды
Засуха или недостаток воды могут привести к закрытию устьиц и замедлить скорость поглощения углекислого газа, тем самым влияя на скорость фотосинтеза.
- Содержание фотосинтата (результат фотосинтеза)
Когда уровень фотосинтеза, например углеводов, снижается, скорость фотосинтеза увеличивается. Если уровень фотосинтата увеличится или даже превысит уровень, скорость фотосинтеза снизится.
- Стадия роста
Исследования показывают, что скорость фотосинтеза у прорастающих растений намного выше, чем у зрелых. Это может быть связано с тем, что прорастающим растениям требуется больше энергии и пищи для роста.
В начале 120-го века Фредерик Фрост Блэкман вместе с Альбертом Эйнштейном исследовали влияние интенсивности света (испускания) и температуры на скорость ассимиляции углерода.
- На фиксированной передаче скорость ассимиляции углерода увеличивается с повышением температуры в ограниченном диапазоне. этот эффект можно увидеть только при высоких уровнях передатчика. При меньших эмиттерах повышение температуры мало влияет на скорость ассимиляции углерода.
- При постоянной температуре Скорость ассимиляции углерода больше изменяется с выбросом, первоначально увеличиваясь с увеличением выбросов. Однако при более высоких уровнях выбросов эта взаимосвязь длилась недолго, и скорость ассимиляции углерода оставалась постоянной.
Ключевые моменты этих двух экспериментов:
- Эксперимент Блэкмана демонстрирует концепцию ограничивающих факторов. Еще один ограничитель - длина волны света. Цианобактерии, которые живут на глубине нескольких метров под землей, не могут получить нужную длину волны используется для производства сепаратора фотосинтетических пигментов с приводом от тотоиндукции общепринятый. Чтобы ограничить проблему, реакционный центр окружают серию белков с разными пигментами. Это называется фикобилисомой.
- В глобальном масштабе фотохимические реакции не зависят от температуры. Однако этот эксперимент ясно показывает, что температура может влиять на скорость ассимиляции углерода, поэтому в процессе ассимиляции углерода есть два набора реакций. Это «фотохимический» этап, зависящий от температуры и света, но не от воздуха.
Уровни карбондиокси и фотодыхание
По мере увеличения концентрации углекислого газа уровень сахара, производимого светозависимой реакцией, увеличивается до такой степени, что он ограничивается другими причинами. RuBisCO, фермент, увеличивающий содержание углекислого газа в темноте, увеличивает содержание как кислорода, так и углерода. Когда концентрация углекислого газа высока, RuBisCO фиксирует углекислый газ. Однако, если концентрация углекислого газа низкая, RuBisCO увеличивает содержание кислорода, а не углекислого газа. Этот процесс, называемый форореспирацией, использует энергию, но не производит сахар.
Оксигеназная активность RuBisCO неблагоприятна для растений по следующим причинам:
- Одним из продуктов оксигенации является фосфогликолят (2 атома углерода), а не 3-фосфоглицерат (3 атома углерода). Фосфогликолят не может метаболизироваться в цикле Кальвина-Бенсона и представляет собой углерод, потерянный в результате этого цикла. Следовательно, высокая оксигенационная активность истощает сахара, необходимые для повторной обработки рибулозо-5-бисфосфата и для продолжения цикла Бенсона.
- Фосфогликолят быстро метаболизируется до гликолята, который в высоких концентрациях токсичен для растений. Это может подавить фотосинтез.
- Энергетическое накопление гликолата - дорогостоящий процесс, в котором используется путь гликолата, и только 75% углерода возвращается в цикле Кальвина-Бенсона в 3-фосфоглицерат. В результате этой реакции образуется аммиак (NH3), который может диффундировать из растений, что приводит к потере азота.
Это статья гуру Pendidikan.co.id о Процесс фотосинтеза: определение, функции, типы, факторы и уровни углекислого газа, Надеюсь, эта статья будет полезна для всех вас.