Proces fotosinteze: opredelitev, funkcija, vrste, dejavniki

Opredelitev fotosinteze

Fotosinteza je proces pridobivanja energije ali snovi v hrani / glukozi, ki poteka v vlogi sončne svetlobe (fotografija = svetloba, sinteza = postopek izdelave / predelave) z uporabo hranil / mineralov, ogljikovega dioksida in vode. Živa bitja, ki lahko izvajajo fotosintezoso rastline, alge in nekatere vrste bakterij. Fotosinteza je zelo pomembna za življenje na zemlji, ker so skoraj vsa živa bitja odvisna od energije, ki nastane v procesu fotosinteze

---

Funkcija sinteze fotografij

Fotosinteza deluje na naslednji način:

1. Glavna naloga fotosinteze je ustvarjanje hrane v obliki glukoze. Glukoza je osnovno gorivo za gradnjo drugih živilskih snovi, in sicer maščob in beljakovin v rastlinskem telesu. Te snovi postanejo hrana za živali in ljudi. Zato je sposobnost rastlin, da pretvorijo svetlobno energijo (sončno svetlobo) v kemično energijo (živilske snovi), vedno člen v prehranjevalni verigi.
   instagram viewer
2. Fotosinteza pomaga očistiti zrak, in sicer zmanjšanje ravni CO₂(ogljikov dioksid) v zraku zaradi CO₂ je surovina v procesu fotosinteze. Kot končni rezultat so poleg hranil še O₂ (Kisik), ki je potreben za življenje.
3. Sposobnost rastlin za fotosintezo v njihovem življenju povzroča ostanke rastlin, ki so živele v preteklosti pokopan v tleh milijone let, da postane premog kot eden od sedanjih virov energije to.

---

Postopek fotosinteze

Rastline so avtotrofi. Avtotrofi pomenijo, da lahko sintetizirajo hrano neposredno iz anorganskih spojin. Rastline iz ogljikovega dioksida in vode proizvajajo sladkorje in kisik, ki jih potrebujejo za hrano. Energija za zagon tega procesa prihaja iz fotosinteze

---

Obstajata dve vrsti procesov ali reakcij fotosinteze

---

• Svetla reakcija

Poteka znotraj tilakoidne membrane v grani. Grana so strukture, ki jih tvori tilakoidna membrana, ki nastane v stromi, ki je ena od komor v kloroplastu. Grana vsebuje klorofil, pigment, ki igra vlogo pri fotosintezi. Svetlobni reakciji pravimo tudi fotoliza, ker poteka postopek absorpcije svetlobne energije in razgradnje molekul vode v kisik in vodik.

---

• Temna reakcija

Poteka v stromi. Reakcija, ki tvori sladkor iz osnovnega materiala CO₂ pridobljene iz zraka in energije, pridobljene iz svetlobnih reakcij.

Ne potrebuje sončne svetlobe, vendar se ne more zgoditi, če do svetlobnega cikla ni prišlo, ker porabljena energija prihaja iz svetlobnih reakcij.

Obstajata dve vrsti ciklov, in sicer cikel Calin-Benson in cikel loputa-Slack. V Calin-Bensonovem ciklu rastline proizvajajo spojine s tremi atomi ogljika, in sicer 3-fosfogliceratne spojine. Ta cikel pomaga encim rubisco. V ciklu lopute-Slack rastline proizvajajo spojine s štirimi atomi ogljika. Encim, ki igra vlogo, je fosfoenolpiruvat karboksilaza.

Končni produkt temnega cikla je glukoza, ki jo rastline uporabljajo za svoje dejavnosti ali pa so shranjene kot zaloge energije

---

Determinante hitrosti fotosinteze

Na postopek fotosinteze lahko vplivajo dejavniki, in sicer dejavniki, ki lahko neposredno vplivajo, na primer okoljske razmere pa tudi dejavniki, ki ne vplivajo neposredno, na primer stres nekaterih funkcij organov, ki so pomembne za proces fotosinteza.

Ta postopek dejansko vpliva na okoljske razmere, ki vključujejo prisotnost sončne svetlobe, temperaturo okolice in koncentracijo ogljikovega dioksida (CO2). Temu rečemo omejevalni faktor in ima neposreden učinek na hitrost fotosinteze.

Ti omejevalni dejavniki lahko preprečijo, da bi stopnja fotosinteze dosegla optimalne pogoje, čeprav so se pojavili drugi pogoji za fotosintezo zato se omejujoči dejavniki, ki močno vplivajo na hitrost fotosinteze, nadzorujejo optimalno hitrost fotosinteza.

Poleg tega dejavniki, kot so premeščanje ogljikovih hidratov, starost listov in razpoložljivost hranil vplivajo na delovanje organov, ki so pomembni pri fotosintezi, tako da posredno vpliva tudi na hitrost fotosinteza.

Nekateri glavni dejavniki, ki lahko vplivajo na hitrost fotosinteze:

• Intenzivnost svetlobe

Hitrost fotosinteze je največja, kadar je veliko svetlobe.

• Koncentracija ogljikovega dioksida

Več kot je ogljikovega dioksida v zraku, več materialov porabijo rastline za fotosintezo.

• Temperatura

Encimi, ki delujejo v procesu fotosinteze, lahko delujejo le pri njihovi optimalni temperaturi. Na splošno se hitrost fotosinteze povečuje z naraščajočo temperaturo do tolerančne meje encima.

• Vsebnost vode

Suša ali pomanjkanje vode lahko povzroči zapiranje stoma in zaviranje hitrosti absorpcije ogljikovega dioksida, kar vpliva na hitrost fotosinteze.

• Vsebnost fotosinteta (rezultat fotosinteze)

Ko se ravni fotosinteze, kot so ogljikovi hidrati, zmanjšajo, se bo stopnja fotosinteze povečala. Če se ravni fotosintata povečajo ali celo nasičijo, se bo stopnja fotosinteze zmanjšala.

• Stopnja rasti

Raziskave kažejo, da je stopnja fotosinteze pri kalivih rastlinah veliko večja kot pri zrelih rastlinah. To je lahko zato, ker kalive rastline potrebujejo več energije in hrane za rast.

V začetku 120. stoletja je Frederick Frost Blackman skupaj z Albertom Einsteinom raziskal vpliv intenzivnosti (oddajanja) svetlobe in temperature na hitrost asimilacije ogljika.

1. Pri fiksnem menjalniku hitrost asimilacije ogljika narašča z naraščanjem temperature v omejenem obsegu. ta učinek je mogoče opaziti le pri visoki ravni oddajnika. Pri nižjih emisijah povišanje temperature le malo vpliva na hitrost asimilacije ogljika.
2. Pri stalni temperaturi Stopnja asimilacije ogljika se z emisijami bolj spreminja, sprva pa narašča z naraščajočimi emisijami. Vendar pri višjih ravneh emisij razmerje ni trajalo dolgo in stopnja asimilacije ogljika je ostala nespremenjena.

Ključna točka teh dveh poskusov sta:

1. Blackmanov poskus prikazuje koncept omejevalnih dejavnikov. Druga omejitev je valovna dolžina svetlobe. Cianobakterije, ki živijo nekaj metrov pod zemljo, ne morejo dobiti pravih valovnih dolžin uporablja se za izdelavo totoindukcijskega separatorja fotosintetskih pigmentov konvencionalne. Da bi omejili težavo, reakcijski center obdaja vrsta beljakovin z različnimi pigmenti. To se imenuje fikobilisom.
2. Globalno na fotokemične reakcije temperatura ne vpliva. Vendar ta poskus jasno kaže, da lahko temperatura vpliva na hitrost asimilacije ogljika, zato v procesu asimilacije ogljika obstajata dva niza reakcij. To je "fotokemični" korak, odvisno od temperature in svetlobe, ne pa tudi od zraka.

---

Ravni karbondioksi in fotorespiracija

Ko se koncentracija ogljikovega dioksida poveča, se raven sladkorja, proizvedenega z reakcijo, odvisno od svetlobe, poveča do te mere, da je omejena z drugimi vzroki. RuBisCO, encim, ki v temni reakciji poveča ogljikov dioksid, ima povečanje kisika in ogljika. Ko je koncentracija ogljikovega dioksida visoka, RuBisCO fiksira ogljikov dioksid. Če pa je koncentracija ogljikovega dioksida nizka, bo RuBisCO povečal kisik in ne ogljikovega dioksida. Ta postopek, imenovan fororespiracija, porablja energijo, vendar ne proizvaja sladkorja.

Dejavnost oksigenaze RuBisCO je neugodna za rastline iz naslednjih razlogov:

1. Eden od produktov aktivnosti kisika je fosfoglikolat (2 ogljika) in ne 3-fosfoglicerat (3 ogljiki). Fosfoglikokola ni mogoče presnoviti s Calvin-Bensonovim ciklom in predstavlja ogljik, izgubljen iz tega cikla. Visoka aktivnost oksigenacije zato izčrpa sladkorje, potrebne za predelavo ribuloznega 5-bisfosfata in za nadaljevanje Bensonovega cikla.
2. Fosfoglikolata se hitro presnovi v glikolat, ki je strupen za rastline v visokih koncentracijah. To lahko zavre fotosintezo.
3. Shranjevanje glikolata z energijo je drag postopek, ki uporablja glikolatno pot in le 75% ogljika se v Calvin-Bensonovem ciklu vrne v 3-fosfoglicerat. Ta reakcija tvori amoniak (NH3), ki se lahko razprši iz rastline in vodi do izgube dušika.

---

O tem je članek guruja Pendidikan.co.id Proces fotosinteze: opredelitev, funkcije, vrste, dejavniki in ravni ogljikovega dioksida, Upam, da je ta članek koristen za vse vas.