Живі організми постійно піддаються хімічним реакціям, що викликає зміни енергії в їхніх тілах. Усі ці реакції та зміни називаються метаболізмом. В основному метаболізм складається з двох процесів: синтезу або утворення складних речовин організму з більш простих складових та енергії, а також розкладання та розщеплення цих складних речовин та енергії. Перший процес відомий як анаболізм, а другий як катаболізм.

Однією з основних характеристик живих організмів є здатність харчуватися. Це називається харчуванням. Тому харчування – це процес отримання енергії та матеріалів для клітинного метаболізму, включаючи підтримку та відновлення клітин та зростання. У живих організмах харчування – це складний ряд анаболічних і катаболічних процесів, за допомогою яких харчові речовини, що надходять в організм, перетворюються на складні речовини організму (переважно для росту) та енергію (для роботи). У тварин прийняті харчові матеріали зазвичай у вигляді складних, нерозчинних сполук. Вони розпадаються на більш прості сполуки, які можуть поглинатися клітинами. У рослинах складні харчові матеріали спочатку синтезуються рослинними клітинами, а потім розподіляються по всіх частинах рослинного тіла. Тут вони перетворюються на простіші, розчинні форми, які можуть поглинатися в протоплазму кожної клітини. Сировина, необхідна для синтезу цих складних харчових матеріалів, отримується з повітря та ґрунту в середовищі рослини.

Усі живі організми, які не можуть забезпечити власний запас енергії ні фотосинтезом, ні хемосинтезом, відомі як гетерострофи або гетерострофічні організми. Гетерострофічний означає живлення чужими. Усі тварини – гетерострофи. Інші організми, такі як багато видів бактерій, кілька квіткових рослин і всі гриби, використовують цей метод живлення. Спосіб, яким гетерострофи отримують їжу, значно різниться. Однак спосіб переробки їжі в придатну для використання форму в більшості з них дуже схожий. Але всі зелені рослини мають здатність виробляти вуглеводи з певної сировини, отриманої з повітря та ґрунту. Ця здатність важлива не тільки для самих рослин, а й для тварин, включаючи людину, які прямо чи опосередковано залежать від рослин у якості їжі.

Фотосинтез – це процес, коли рослини виробляють свою їжу за рахунок використання енергії сонця та доступної сировини. Це виробництво вуглеводів у рослинах. Це відбувається лише в хлорофілах (тобто зелених) клітинах листя і стебел. Ці зелені клітини містять хлоропласти, які необхідні для синтезу їжі. Отже, вся сировина, необхідна для фотосинтезу, а саме вода та мінеральні солі з ґрунту та вуглекислий газ з атмосфери, мають транспортуватися до клітин хлорофілів, яких найбільше в листі.

Крихітні пори або продихи, які зазвичай зустрічаються у більшій кількості на нижніх поверхнях більшості листя, дозволяють газам з атмосфери проникати всередину тканин. Стома-це епідермальні клітини овальної форми, відомі як сторожові клітини. Кожна стома насправді є отвором повітряної камери з підустіною. Це великий міжклітинний повітряний простір, що прилягає до стоми. Він суцільний з іншими міжклітинними повітряними просторами, що знаходяться всередині листа. Розмір кожної пори продиха залежить від кривизни захисних клітин, що її фланкують. Коли охоронні клітини наповнені водою, вони набухають або затуманюються, і, отже, пори відкриваються. Однак, коли рівень води низький, вони стають м’якими або млявими і руйнуються, в результаті чого пори закриваються. Коли стома відкрита, повітря надходить у камеру підтоми і проникає по всьому міжклітинному повітрю, розчиняється у воді, яка оточує клітини. Цей розчин вуглекислого газу потім дифундує в клітини листя, особливо в клітини часточка. Тут він використовується хлоропластами для фотосинтезу.

Вода, що містить розчинені мінеральні солі, такі як фосфати, хлориди та бікарбонат натрію, калію, кальцію, заліза та магнію, поглинається корінням із ґрунту. Ця грунтова вода потрапляє в коріння волосків за допомогою процесу, званого осмосом-переміщенням молекули води з області нижчої концентрації в область більш високої концентрації через напівпроникну мембрану. Потім він проводиться вгору від коренів, через стебло до листя тканиною ксилеми. Він транспортується до всіх клітин, через вену та їх гілки.

Хлоропласти містять зелений пігмент (хлорофіл), який надає рослинам колір і здатний поглинати світлову енергію від сонячного світла. Ця енергія використовується для одного з перших важливих етапів фотосинтезу; а саме розщеплення молекули води на кисень та водень. Цей кисень вивільняється в атмосферу. Використовувані водневі компоненти також знижують діоксид вуглецю в серії ферментів та енергоємних реакцій для утворення складних органічних сполук, таких як цукор та крохмаль.

Під час фотосинтезу сполуки з високим енергоспоживанням, такі як вуглеводи, синтезуються із сполук з низьким вмістом енергії, таких як вуглекислий газ та вода, у присутності сонячного світла та хлорофілу. Оскільки сонячна енергія необхідна для фотосинтезу, процес не може відбуватися вночі через відсутність сонячного світла. Кінцевими продуктами фотосинтезу є вуглеводи та кисень. Перші поширюються на всі частини рослини. Останній викидається у вигляді газу через продихи назад в атмосферу в обмін на вуглекислий газ, який був прийнятий. Виникнення фотосинтезу в зеленому листі можна продемонструвати експериментами, що показують поглинання вуглекислого газу, води та енергії листя, а також виробництво кисню і вуглеводів. Можуть бути створені прості експерименти, щоб продемонструвати виділення кисню зеленими рослинами, утворення вуглеводів (а саме, крохмалю) в листках та вимоги вуглекислого газу, сонячного світла та хлорофілу для утворення крохмалю в зеленому листі.

Експерименти з фізіології передбачають розміщення біологічних матеріалів, таких як рослини і тварини, або частин рослин і тварин у незвичних умовах, наприклад, банки, клітки або ящики. Якщо експерименти налаштовані на те, щоб показати ефекти, викликані відсутністю вуглекислого газу під час фотосинтетичного процесу, то результат, отриманий у результаті такого експерименту, можна стверджувати як частково обумовлений розміщенням біологічного матеріалу в неприродних умовах експерименту. , отже, необхідно створити два майже однакових експерименту; один розміщується в нормальних умовах (контрольний експеримент), де присутні всі фактори, необхідні для фотосинтезу, тоді як інший (тестовий експеримент) розміщується за умови, коли один чинник усувається або змінюється, поки присутні всі інші фактори. Це дозволяє експериментатору бути впевненим, що результат, показаний у його тестовому експерименті, обумовлений усуненим чи різноманітним фактором, а не експериментальною установкою. Таким чином, контрольний експеримент служить орієнтиром для того, щоб висновок, отриманий в ході тестового експерименту, не був помилковим.

Після певних належних експериментів спостереження чітко показують, що кисень виділяється лише під час фотосинтезу, тобто протягом дня. За відсутності сонячного світла крохмаль не може утворитися, хоча можуть бути присутні інші цілі суттєві фактори, такі як вода, вуглекислий газ та хлорофіл.

Фотосинтез – основна складова харчування, одиниця здорового способу життя відігравала та відіграє важливу роль для живих організмів. Складні клітинні структури рослин побудовані з первинного продукту фотосинтезу, а саме з простого вуглеводу, такого як глюкоза. На цьому етапі слід усвідомити, що хоча фотосинтез приділяється багато уваги, процес синтезу білка настільки ж важливий, як і перший. Під час синтезу білка азотисті сполуки, що поглинаються рослинами, а в деяких випадках – фосфор та інші елементи, поєднуються з глюкозою, утворюючи різні рослинні білки.

Крім того, що сприяє синтезу білків рослин, глюкоза важлива ще й тому, що вона може перетворюватися на жири та олії після низки хімічних реакцій. Це також основний продукт, з якого утворюються інші органічні сполуки.

Важливість фотосинтезу у всіх харчових циклах неможливо переоцінити. Тварини не можуть використати енергію Сонця для синтезу багатих енергією сполук із простих легкодоступних речовин, таких як вода та вуглекислий газ, що знаходяться в атмосфері навколо нас, швидше за все ультрафіолетові промені сонця викликають у живого тіла деякі речовини; меланін і кератин впливають на колір і міцність шкіри тварин, а також на деякі внутрішні пошкодження. Таким чином, від променів пощастило, що рослини мають можливість використовувати енергію, отриману від сонячного світла, для синтезу та зберігання багатих енергією сполук, від яких в кінцевому підсумку залежать всі форми життя тварин.

Для свого виживання людина їсть не тільки рослинні продукти, такі як фрукти, овочі та злаки, а й тварин, таких як велика рогата худоба та риба. Велика рогата худоба та інші травоїдні тварини для свого існування повністю залежать від рослинного світу. Хоча деякі риби є травоїдними, інші мають змішаний раціон, і велика кількість є повністю хижими. Хижі тварини опосередковано залежать від рослин, щоб проживати. Їх безпосередній раціон складається з менших тварин, які самі повинні харчуватися, якщо не повністю, то частково рослинами. Фотосинтез – це перший крок у всіх харчових циклах.

У процесі фотосинтезу вуглекислий газ видаляється з атмосфери і до нього додається кисень. Якби цього процесу очищення не існувало в природі, незабаром атмосфера наситилася б вуглекислим газом, що виділяється під час дихання тварин і рослин та під час розкладання органічних речовин, так що все життя поступово припиниться. Без фотосинтезу не буде харчування. І якщо немає харчування, живого не буде. І якщо на землі немає живих істот, земля все одно буде без форми і повністю порожньою. Живі істоти не матимуть ніякої роботи, якщо фотосинтез не буде судити. Цікаво, якою буде доля живих істот сьогодні чи колись, коли фотосинтез припиниться.

Вам також має сподобатись...

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *