Φωτοσυνθετική διατροφή για την υγεία και τη ζωή

Φωτοσυνθετική διατροφή για την υγεία και τη ζωή

Οι ζωντανοί οργανισμοί αντιδρούν συνεχώς χημικά, γεγονός που οδηγεί σε ενεργειακές αλλαγές στο σώμα σας. Όλες αυτές οι αντιδράσεις και οι αλλαγές αναφέρονται ως μεταβολισμός. Βασικά, ο μεταβολισμός αποτελείται από δύο διαδικασίες: τη σύνθεση ή τη δομή σύνθετων ουσιών του σώματος από απλούστερα συστατικά και ενέργεια καθώς και από την αποσύνθεση ή τη μείωση αυτών των σύνθετων ουσιών και ενέργειας. Η πρώτη διαδικασία είναι γνωστή ως αναβολισμός και ο δεύτερος ως καταβολισμός.

Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά των ζωντανών οργανισμών είναι η ικανότητα τροφοδοσίας. Αυτό ονομάζεται διατροφή. Επομένως, η διατροφή είναι η διαδικασία εκχύλισης ενέργειας και υλικών για τον μεταβολισμό των κυττάρων, συμπεριλαμβανομένης της συντήρησης και της επισκευής των κυττάρων και της ανάπτυξης. Στους ζωντανούς οργανισμούς, η διατροφή είναι μια πολύπλοκη σειρά αναβολικών και καταβολικών διεργασιών μέσω των οποίων τα τρόφιμα που απορροφώνται στο σώμα σε σύνθετες σωματικές ουσίες (κυρίως για ανάπτυξη) και ενέργεια (για εργασία) μετατρέπονται. Στα ζώα, τα καταγεγραμμένα τρόφιμα είναι συνήθως με τη μορφή σύνθετων, αδιάλυτων συνδέσεων. Αυτά διασπώνται σε απλούστερες συνδέσεις που μπορούν να απορροφηθούν από τα κύτταρα. Στα φυτά, τα σύνθετα υλικά διατροφής συντίθενται πρώτα από τα φυτικά κύτταρα και στη συνέχεια διανέμονται σε όλα τα μέρη του σώματος φύτευσης. Εδώ μετατρέπονται σε απλούστερες, διαλυτές μορφές που μπορούν να απορροφηθούν από το πρωτόπλασμα κάθε κυττάρου. Οι πρώτες ύλες που απαιτούνται για τη σύνθεση αυτών των σύνθετων τροφίμων λαμβάνονται από τον αέρα και το έδαφος στο φυτικό περιβάλλον.

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί που δεν μπορούν ούτε να παρέχουν τη δική τους ενεργειακή παροχή μέσω της φωτοσύνθεσης ούτε με χημειοθεραπεία αναφέρονται ως ετεροζικοί ή ετεροζικοί οργανισμοί. Η ετεροσκοπική σημαίνει φαγητό από άλλους. Όλα τα ζώα είναι ετεροζικά. Άλλοι οργανισμοί όπως πολλοί τύποι βακτηρίων, μερικά φυτά ανθοφορίας και όλοι οι μύκητες χρησιμοποιούν αυτή τη μέθοδο διατροφής. Ο τρόπος με τον οποίο η ετεροζική παίρνει το φαγητό σας είναι πολύ διαφορετικός. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ο τρόπος με τον οποίο το φαγητό μεταφέρεται σε χρησιμοποιήσιμο σχήμα είναι πολύ παρόμοιος. Ωστόσο, όλα τα πράσινα φυτά έχουν τη δυνατότητα να παράγουν υδατάνθρακες από ορισμένες πρώτες ύλες από τον αέρα και το έδαφος. Αυτή η ικανότητα δεν είναι μόνο σημαντική για τα ίδια τα φυτά, αλλά και για τα ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων που εξαρτώνται άμεσα ή έμμεσα από τα φυτά ως τρόφιμα.

Η φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία στην οποία τα φυτά παράγουν τα τρόφιμά τους χρησιμοποιώντας ηλιακή ενέργεια και διαθέσιμες πρώτες ύλες. Είναι η παραγωγή υδατανθράκων σε φυτά. Πραγματοποιείται μόνο στα κύτταρα των φύλλων και των στελεχών (δηλαδή των πράσινων) φύλλων και των στελεχών. Αυτά τα πράσινα κύτταρα περιέχουν χλωροπλάστες που είναι απαραίτητα για τη σύνθεση των τροφίμων. Όλες οι πρώτες ύλες που απαιτούνται για τη φωτοσύνθεση, δηλαδή το νερό και τα ορυκτά άλατα από το έδαφος καθώς και το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα, πρέπει συνεπώς να μεταφέρονται στα κύτταρα χλωροφύλλης που εμφανίζονται συχνότερα στα φύλλα.

Οι μικροσκοπικοί πόροι ή τα στοματικά, τα οποία συνήθως εμφανίζονται συχνότερα στις κατώτερες επιφάνειες των περισσότερων φύλλων, μπορούν να πάρουν αέρια από την ατμόσφαιρα στον ιστό. Ένα στομίο είναι ένα ωοειδές κύτταρο επιδερμίδας γνωστό ως προστατευτικά κύτταρα. Κάθε στομία είναι στην πραγματικότητα το άνοιγμα ενός θάλαμου Air Subsomata. Αυτός είναι ένας μεγάλος διακυτταρικός εναέριος χώρος που βρίσκεται δίπλα στο στόμα. Είναι συνεχώς με άλλους διακυτταρικούς χώρους αέρα στο φύλλο. Το μέγεθος κάθε πόρου stomata εξαρτάται από την καμπυλότητα των προστατευτικών κυττάρων που τα πλαισιώνουν. Όταν τα προστατευτικά κύτταρα είναι γεμάτα με νερό, διογκώνονται ή παχουλό και κατά συνέπεια ανοίγει ο πόρος. Ωστόσο, εάν η στάθμη του νερού είναι χαμηλή, γίνονται μαλακά ή λιμάνια και καταρρέουν ως αποτέλεσμα, το οποίο κλείνει τους πόρους. Όταν το στόμα είναι ανοιχτό, ο αέρας εμφανίζεται στον θάλαμο ουσιών και διαχέεται μέσω του ενδοκυτταρικού αέρα που διαλύεται στο νερό που περιβάλλει τα κύτταρα. Αυτό το διάλυμα διοξειδίου του άνθρακα στη συνέχεια διαχέεται στα κύτταρα των φύλλων, ειδικά στα κύτταρα του παλαιδίου. Εδώ χρησιμοποιείται από τους χλωροπλάστες για φωτοσύνθεση.

Το νερό, το οποίο περιέχει τα διαλυμένα ορυκτά άλατα όπως φωσφορικά άλατα, χλωρίδια και διττανθρακικά από νάτριο, κάλιο, σίδηρο ασβεστίου και μαγνήσιο, απορροφάται από τις ρίζες. Αυτό το νερό του δαπέδου μπαίνει στα μαλλιά ρίζας μέσα από μια διαδικασία γνωστή ως όσμωση. Το μόριο του νερού μετακινείται από μία περιοχή χαμηλότερης συγκέντρωσης σε μια περιοχή υψηλότερης συγκέντρωσης από ημι -διαπεραστική μεμβράνη. Στη συνέχεια κατευθύνεται προς τα πάνω από τον ιστό xyleme από τις ρίζες μέχρι το στέλεχος στα φύλλα. Μεταφέρεται σε όλα τα κύτταρα μέσω της φλέβας και των κλάδων του.

Οι χλωροπλάστες περιέχουν την πράσινη χρωστική ουσία (χλωροφύλλη), η οποία δίνει στα φυτά χρώμα και μπορεί να απορροφήσει την ενέργεια φωτός από το ηλιακό φως. Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται για ένα από τα πρώτα βασικά βήματα της φωτοσύνθεσης. Δηλαδή τη διάσπαση του μορίου νερού σε οξυγόνο και υδρογόνο. Αυτό το οξυγόνο απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα. Τα συστατικά υδρογόνου που χρησιμοποιούνται επίσης μειώνουν επίσης το διοξείδιο του άνθρακα σε έναν αριθμό ενζύμων και αντιδράσεων ενέργειας για να σχηματίσουν σύνθετες οργανικές ενώσεις όπως η ζάχαρη και η αντοχή.

Κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης, οι ενώσεις ενέργειας όπως οι υδατάνθρακες από ενώσεις χαμηλής ενέργειας όπως το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό συντίθενται παρουσία ηλιακού φωτός και χλωροφύλλη. Δεδομένου ότι απαιτείται ηλιακή ενέργεια για τη φωτοσύνθεση, η διαδικασία δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί τη νύχτα επειδή δεν υπάρχει ηλιακό φως. Τα τελικά προϊόντα της φωτοσύνθεσης είναι υδατάνθρακες και οξυγόνο. Το πρώτο διανέμεται σε όλα τα μέρη του συστήματος. Το τελευταίο απελευθερώνεται ως αέριο από τα stomata σε αντάλλαγμα για το διοξείδιο του άνθρακα που καταγράφεται στην ατμόσφαιρα. Η εμφάνιση της φωτοσύνθεσης σε πράσινα φύλλα μπορεί να αποδειχθεί από πειράματα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα, του νερού και της ενέργειας μέσω των φύλλων και η παραγωγή οξυγόνου και υδατανθράκων. Μπορούν να πραγματοποιηθούν απλά πειράματα για να αποδειχθεί το πρότυπο οξυγόνου από τα πράσινα φυτά, ο σχηματισμός υδατανθράκων (δηλαδή η αντοχή) στα φύλλα και η ανάγκη για διοξείδιο του άνθρακα, ηλιακό φως και χλωροφύλλη για τον σχηματισμό αμύλου σε πράσινα φύλλα.

Τα πειράματα φυσιολογίας περιλαμβάνουν την τοποθέτηση οργανικού υλικού όπως φυτά και ζώα ή τμήματα φυτών και ζώων υπό ασυνήθιστες συνθήκες, π.χ. Β. Γυαλιά, κλουβιά ή κιβώτια. Εάν πραγματοποιηθεί ένα πείραμα για να δείξει τα αποτελέσματα που παράγονται από την απουσία διοξειδίου του άνθρακα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φωτοσύνθεσης, το αποτέλεσμα ενός τέτοιου πειράματος μπορεί επομένως να αναφέρεται ως εν μέρει στην τοποθέτηση του βιολογικού υλικού υπό αφύσικες πειραματικές συνθήκες προκειμένου να εκτελεστούν δύο σχεδόν πανομοιότυπα πειράματα. Το ένα τοποθετείται υπό κανονικές συνθήκες (το πείραμα ελέγχου), όπου υπάρχουν όλοι οι παράγοντες που απαιτούνται για τη φωτοσύνθεση, ενώ ο άλλος (το πείραμα δοκιμών) τοποθετείται υπό μία προϋπόθεση στην οποία εξαλείφεται ή ποικίλει ένας παράγοντας ενώ υπάρχουν όλοι οι άλλοι παράγοντες. Με αυτόν τον τρόπο, ο πειραματιστής μπορεί να είναι βέβαιος ότι το αποτέλεσμα του πειράματός του οφείλεται στον εξαλειφόμενο ή ποικίλο παράγοντα και όχι λόγω της ρύθμισης δοκιμής. Έτσι, το πείραμα ελέγχου χρησιμεύει ως οδηγός για να διασφαλιστεί ότι το συμπέρασμα που λαμβάνεται από το πείραμα δοκιμών δεν είναι λάθος.

Σύμφωνα με ορισμένα κατάλληλα πειράματα, η παρατήρηση δείχνει σαφώς ότι το οξυγόνο απελευθερώνεται μόνο εάν λάβει χώρα φωτοσύνθεση, δηλαδή κατά τη διάρκεια της ημέρας. Δεν μπορεί να σχηματιστεί δύναμη χωρίς ηλιακό φως, αν και μπορούν να υπάρχουν οι άλλοι βασικοί παράγοντες όπως το νερό, το διοξείδιο του άνθρακα και η χλωροφύλλη.

Η φωτοσύνθεση είναι το βασικό συστατικό της διατροφής που έχει διαδραματίσει η ενότητα της υγιούς ζωής και διαδραματίζει σημαντικό ρόλο για τους ζωντανούς οργανισμούς. Οι σύνθετες κυτταρικές δομές των φυτών είναι κατασκευασμένες από το κύριο προϊόν της φωτοσύνθεσης, δηλαδή έναν απλό υδατάνθρακα όπως η γλυκόζη. Σε αυτό το στάδιο πρέπει να είναι σαφές ότι η διαδικασία της πρωτεϊνικής σύνθεσης, αν και έχει τοποθετηθεί μεγάλη αξία στη φωτοσύνθεση, είναι εξίσου σημαντική με την πρώτη. Κατά τη διάρκεια της σύνθεσης πρωτεϊνών, οι ενώσεις που περιείχαν το άζωτο και σε ορισμένες περιπτώσεις ο φωσφόρος και άλλα στοιχεία συνδυάζονται με γλυκόζη για να σχηματίσουν τις διαφορετικές φυτικές πρωτεΐνες.
Η γλυκόζη όχι μόνο συμβάλλει στη σύνθεση των φυτικών πρωτεϊνών, αλλά είναι επίσης σημαντική επειδή μπορεί να μετατραπεί σε λίπη και έλαια μετά από ορισμένες χημικές αντιδράσεις. Είναι επίσης το κύριο προϊόν από το οποίο σχηματίζονται οργανικές ενώσεις.

Η σημασία της φωτοσύνθεσης σε όλους τους κύκλους τροφίμων δεν μπορεί να υπερεκτιμηθεί. Τα ζώα δεν είναι σε θέση να χρησιμοποιήσουν την ηλιακή ενέργεια για να συνθέσουν τις ενώσεις ενέργειας -πλημμυρών από απλές, εύκολα διαθέσιμες ουσίες όπως το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα που βρίσκονται στην ατμόσφαιρα γύρω μας. Η μελανίνη και η κερατίνη επηρεάζουν το χρώμα και τη δύναμη του δέρματος των ζώων και κάποια εσωτερική βλάβη. Από τις ακτίνες είναι επομένως τυχεροί που τα φυτά μπορούν να χρησιμοποιήσουν την ενέργεια που παρέχεται από το ηλιακό φως για να συνθέσει και να αποθηκεύσει ενεργειακές συνδέσεις, οι οποίες τελικά εξαρτώνται από όλες τις μορφές ζωής των ζώων.

Για την επιβίωσή του, οι άνθρωποι όχι μόνο τρώνε προϊόντα λαχανικών όπως φρούτα, λαχανικά και σιτηρά, αλλά και ζώα όπως βοοειδή και ψάρια. Τα βοοειδή και άλλα φυτοφάγα ζώα εξαρτώνται πλήρως από τη ζωή των φυτών για την ύπαρξή τους. Ενώ ορισμένα ψάρια είναι φυτοφάγα, άλλα είναι μικτά και ένας μεγάλος αριθμός είναι εντελώς σαρκοφάγος. Τα ζώα που ζουν έμμεσα από τα φυτά. Η άμεση διατροφή τους αποτελείται από μικρότερα ζώα που πρέπει να τροφοδοτούνται σε φυτά, αν όχι εντελώς. Η φωτοσύνθεση είναι το πρώτο βήμα σε όλους τους κύκλους τροφίμων.

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φωτοσύνθεσης, το διοξείδιο του άνθρακα απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα και προστίθεται οξυγόνο. Εάν αυτή η διαδικασία καθαρισμού δεν υπήρχε στη φύση, η ατμόσφαιρα σύντομα θα ήταν κορεσμένη με το διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο απελευθερώνεται κατά την αναπνοή των ζώων και των φυτών και κατά τη διάρκεια της αποσύνθεσης των οργανικών ουσιών, έτσι ώστε όλη η ζωή να σταματήσει σταδιακά. Δεν υπάρχει δίαιτα χωρίς φωτοσύνθεση. Και αν δεν υπάρχει δίαιτα, δεν θα υπάρχουν ζωντανά πράγματα. Και αν δεν υπάρχουν ζωντανά όντα στη γη, η γη θα είναι ακόμα χωρίς σχήμα και εντελώς άδειο. Δεν θα υπάρξουν ζωντανά πράγματα που θα λειτουργήσουν εάν η φωτοσύνθεση δεν αλλάξει. Αναρωτιέμαι ποια θα είναι η μοίρα των ζωντανών όντων σήμερα ή σε κάποιο σημείο όταν η φωτοσύνθεση έπεσε σε στάση.