Fotosyntetisk ernæring for sundhed og liv

Fotosyntetisk ernæring for sundhed og liv

Levende organismer reagerer konstant kemisk, hvilket resulterer i energiændringer i deres kroppe. Alle disse reaktioner og ændringer kaldes stofskifte. Grundlæggende består metabolisme af to processer: syntesen eller konstruktionen af ​​komplekse kropsstoffer fra enklere komponenter og energi, og nedbrydning eller nedbrydning af disse komplekse stoffer og energi. Den første proces er kendt som anabolisme og den anden som katabolisme.

Et af hovedtræk ved levende organismer er evnen til at fodre. Dette kaldes ernæring. Ernæring er derfor processen med at opnå energi og materialer til cellulær metabolisme, herunder cellevedligeholdelse og reparation og vækst. I levende organismer er ernæring en kompleks række af både anabolske og kataboliske processer, hvorigennem mad, der indtages i kroppen, omdannes til komplekse kropsstoffer (hovedsageligt til vækst) og energi (til arbejde). Hos dyr er de fødevarer, der indtages, sædvanligvis i form af komplekse, uopløselige forbindelser. Disse nedbrydes til enklere forbindelser, der kan optages af cellerne. I planter syntetiseres komplekse fødematerialer først af plantecellerne og distribueres derefter til alle dele af plantekroppen. Her omdannes de til enklere, opløselige former, der kan absorberes i hver celles protoplasma. De råmaterialer, der kræves for at syntetisere disse komplekse fødevarematerialer, opnås fra luft og jord i plantemiljøet.

Alle levende organismer, der ikke kan levere deres egen energiforsyning enten gennem fotosyntese eller kemosyntese, kaldes heterostrofer eller heterostrofe organismer. Heterostrofisk betyder at leve af andre. Alle dyr er heterostrofer. Andre organismer såsom mange typer bakterier, nogle blomstrende planter og alle svampe bruger denne ernæringsmetode. Den måde, heterostrofer får deres føde på, varierer meget. Måden maden omdannes til brugbar form i kroppen er dog i de fleste tilfælde meget ens. Alle grønne planter har dog evnen til at producere kulhydrater af visse råvarer i luft og jord. Denne evne er vigtig ikke kun for planterne selv, men også for dyr, herunder mennesker, der direkte eller indirekte er afhængige af planter til føde.

Fotosyntese er den proces, hvorved planter producerer deres mad ved hjælp af solenergi og tilgængelige råmaterialer. Det er produktionen af ​​kulhydrater i planter. Det foregår kun i klorofylcellerne (dvs. grønne) i blade og stængler. Disse grønne celler indeholder kloroplaster, som er essentielle for syntesen af ​​mad. Alle råstoffer, der kræves til fotosyntesen, nemlig vand og mineralsalte fra jorden og kuldioxid fra atmosfæren, skal derfor transporteres til klorofylcellerne, som er mest udbredt i bladene.

De små porer eller stomata, normalt mere almindelige på de nederste overflader af de fleste blade, tillader gasser fra atmosfæren at trænge ind i vævet. En stomi er en oval epidermal celle kendt som en vagtcelle. Hver stomi er faktisk åbningen af ​​et substomatalt luftkammer. Dette er et stort intercellulært luftrum, der ligger ved siden af ​​stomien. Den er sammenhængende med andre intercellulære luftrum i bladet. Størrelsen af ​​hver stomatalpore afhænger af krumningen af ​​beskyttelsescellerne, der flankerer den. Når beskyttelsescellerne fyldes med vand, svulmer eller buler de op, og som følge heraf åbner poren sig. Men når vandstanden er lav, bliver de bløde eller slap og falder som et resultat sammen, hvilket får porerne til at lukke. Når stomien er åben, kommer luft ind i det substomatale kammer og diffunderer gennem den intercellulære luft, som opløses i vandet omkring cellerne. Denne kuldioxidopløsning diffunderer derefter ind i bladcellerne, især palisadecellerne. Her bruges det af kloroplasterne til fotosyntese.

Vand indeholdende opløste mineralsalte som fosfater, chlorider og bikarbonater af natrium, kalium, calciumjern og magnesium absorberes fra jorden af ​​rødderne. Dette jordvand kommer ind i rodhårene gennem en proces kaldet osmose. Vandmolekylet bevæges gennem en semipermeabel membran fra et område med lavere koncentration til et område med højere koncentration. Det føres derefter opad af xylemvævet fra rødderne gennem stilken til bladene. Det transporteres til alle celler via venen og dens forgreninger.

Kloroplasterne indeholder det grønne pigment (klorofyl), som giver planter farve og kan optage lysenergi fra sollys. Denne energi bruges til et af de første væsentlige trin i fotosyntesen. nemlig spaltningen af ​​vandmolekylet i ilt og brint. Denne ilt frigives til atmosfæren. De anvendte brintkomponenter reducerer også kuldioxid i en række enzymer og energikrævende reaktioner for at danne komplekse organiske forbindelser som sukkerarter og stivelser.

Under fotosyntesen syntetiseres højenergiforbindelser såsom kulhydrater fra lavenergiforbindelser såsom kuldioxid og vand i nærvær af sollys og klorofyl. Da solenergi er nødvendig for fotosyntesen, kan processen ikke finde sted om natten, fordi der ikke er sollys. Slutprodukterne af fotosyntesen er kulhydrater og ilt. Førstnævnte er fordelt på tværs af alle dele af systemet. Sidstnævnte frigives til atmosfæren som en gas gennem stomata til gengæld for den absorberede kuldioxid. Forekomsten af ​​fotosyntese i grønne blade kan påvises ved forsøg, der viser bladenes optagelse af kuldioxid, vand og energi og produktionen af ​​ilt og kulhydrater. Simple eksperimenter kan udføres for at demonstrere frigivelse af ilt fra grønne planter, dannelse af kulhydrater (nemlig stivelse) i blade, og kravet til kuldioxid, sollys og klorofyl til dannelse af stivelse i grønne blade.

Fysiologiske forsøg involverer at placere biologisk materiale, såsom planter og dyr, eller dele af planter og dyr, under usædvanlige forhold, såsom: B. glas, bure eller kasser. Hvis et eksperiment udføres for at påvise de virkninger, der frembringes af fraværet af kuldioxid under fotosynteseprocessen, kan resultatet af et sådant forsøg anses for delvist at skyldes placeringen af ​​det biologiske materiale under unaturlige eksperimentelle forhold, og derfor er det nødvendigt at udføre to næsten identiske forsøg; Den ene placeres under normale forhold (kontroleksperimentet), hvor alle faktorer, der er nødvendige for fotosyntesen, er til stede, mens den anden (testeksperimentet) placeres under en tilstand, hvor en enkelt faktor elimineres eller varieres, mens alle andre faktorer er til stede. På denne måde kan forsøgslederen være sikker på, at resultatet af hans testeksperiment skyldes den eliminerede eller varierede faktor og ikke forsøgsopstillingen. Kontroleksperimentet fungerer således som en vejledning til at sikre, at konklusionen opnået ved testeksperimentet ikke er en fejlslutning.

Efter visse passende eksperimenter viser observation tydeligt, at ilt kun frigives, når fotosyntesen finder sted, det vil sige i løbet af dagen. Uden sollys kan der ikke dannes stivelse, selvom de andre væsentlige faktorer som vand, kuldioxid og klorofyl kan være til stede.

Fotosyntese er den grundlæggende komponent i ernæringen, der har spillet sammen med sundt liv og spiller en væsentlig rolle for levende organismer. Planternes komplekse cellestrukturer er bygget af fotosyntesens hovedprodukt, et simpelt kulhydrat såsom glucose. På dette stadie må det være klart, at selvom der er lagt meget vægt på fotosyntese, er processen med proteinsyntese lige så vigtig som førstnævnte. Under proteinsyntesen kombineres nitrogenholdige forbindelser, der absorberes af planter, og i visse tilfælde fosfor og andre grundstoffer, med glukose for at danne de forskellige planteproteiner.

Udover at bidrage til syntesen af ​​planteproteiner er glukose vigtig, fordi den kan omdannes til fedtstoffer og olier efter en række kemiske reaktioner. Det er også det primære produkt, hvorfra andre organiske forbindelser dannes.

Betydningen af ​​fotosyntese i alle fødekredsløb kan ikke understreges for meget. Dyr er ikke i stand til at bruge solens energi til at syntetisere energirige forbindelser ud fra simple, let tilgængelige stoffer som vand og kuldioxid, der er i atmosfæren omkring os. Melaninet og keratinen påvirker farven og styrken af ​​dyrets hud samt nogle indre skader. Fra strålerne er det derfor heldigt, at planter kan bruge energien fra sollys til at syntetisere og lagre energirige forbindelser, som alle former for dyreliv i sidste ende er afhængige af.

For at overleve spiser mennesker ikke kun planteprodukter som frugt, grøntsager og korn, men også dyr som kvæg og fisk. Kvæg og andre planteædende dyr er fuldstændig afhængige af plantelivet for deres eksistens. Mens visse fisk er planteædende, har andre en blandet kost, og et stort antal er fuldstændig kødædende. Kødædende dyr lever indirekte af planter. Deres umiddelbare kost består af mindre dyr, der skal ernære sig selv, om ikke helt, så delvist med planter. Fotosyntese er det første skridt i alle fødekredsløb.

Under fotosynteseprocessen fjernes kuldioxid fra atmosfæren, og ilt tilsættes. Hvis denne rensningsproces ikke fandtes i naturen, ville atmosfæren hurtigt blive mættet med den kuldioxid, der frigives under dyrs og planters respiration og ved nedbrydning af organisk stof, så alt liv gradvist ville gå i stå. Uden fotosyntese er der ingen ernæring. Og hvis der ikke er næring, vil der ikke være noget levende. Og hvis der ikke er levende væsner på jorden, vil jorden stadig være formløs og fuldstændig tom. Der vil ikke være noget levende, der fungerer, hvis fotosyntesen ikke retter sig. Jeg spekulerer på, hvad skæbnen for levende ting bliver i dag eller på et tidspunkt, hvis fotosyntesen stopper.