Fotosünteetiline toitumine tervise ja elu jaoks

Fotosünteetiline toitumine tervise ja elu jaoks

Elavad organismid reageerivad pidevalt keemiliselt, põhjustades nende kehas energia muutusi. Kõiki neid reaktsioone ja muutusi nimetatakse ainevahetuseks. Põhimõtteliselt koosneb metabolism kahest protsessist: keerukate keha ainete süntees või ehitamine lihtsamatest komponentidest ja energiast ning nende keerukate ainete ja energia lagunemisest või lagunemisest. Esimest protsessi tuntakse anabolismina ja teist kui katabolismi.

Elavate organismide üks peamisi omadusi on võime toita. Seda nimetatakse toitumiseks. Seetõttu on toitumine energia ja materjalide hankimine raku metabolismiks, sealhulgas rakkude säilitamiseks, parandamiseks ja kasvuks. Elavate organismide puhul on toitumine keeruline nii anaboolsete kui ka kataboolsete protsesside seeria, mille kaudu kehasse tarbitud toit muundatakse keerukateks kehasaineteks (peamiselt kasvu jaoks) ja energiaks (tööks). Loomadel on tarbitavad toidud tavaliselt keerukate, lahustumatute ühendite kujul. Need jaotatakse lihtsamateks ühenditeks, mida rakud võivad imenduda. Taimedes sünteesivad kõigepealt taimerakud keerukaid toidumaterjale ja jaotatakse seejärel taimekeha kõigisse osadesse. Siin muudetakse need lihtsamaks lahustuvateks vormideks, mida saab imenduda iga raku protoplasmasse. Nende keerukate toidumaterjalide sünteesimiseks vajalikud toorained saadakse taimekeskkonnas õhust ja mullast.

Kõiki elusorganisme, mis ei suuda oma energiavarustust pakkuda kas fotosünteesi või kemosünteesi kaudu, nimetatakse heterostrofideks või heterostrofeeraksiteks. Heterostroofiline tähendab teistele toitumist. Kõik loomad on heterostroofid. Seda toitumismeetodit kasutavad muud organismid, näiteks mitut tüüpi baktereid, mõned õistaimed ja kõik seened. See, kuidas heterostrofid oma toidu hankivad, varieerub suuresti. Kuid see, kuidas toit kehas kasutatavaks kujuks muundatakse, on enamasti väga sarnane. Kuid kõigil rohelistel taimedel on võime toota õhus ja mullas teatud toorainetest süsivesikuid. See võime on oluline mitte ainult taimedele endile, vaid ka loomadele, sealhulgas inimestele, mis sõltuvad otseselt või kaudselt toidutaimedest.

Fotosüntees on protsess, mille käigus taimed toodavad oma toitu päikeseenergia ja saadaolevate toorainete abil. See on taimedes süsivesikute tootmine. See toimub ainult klorofülli (s.o roheliste) rakkudes lehtede ja varte. Need rohelised rakud sisaldavad kloroplastid, mis on toidu sünteesi jaoks hädavajalikud. Seetõttu tuleb kõiki fotosünteesi jaoks vajalikke tooraineid, nimelt vesi- ja mineraalsoolasid ning atmosfäärist süsinikdioksiidi, seetõttu tuleb vedada klorofülli rakkudesse, mida lehtedes on kõige rikkalikum.

Pisikesed poorid või stomata, mis on tavaliselt enamiku lehtede alumistel pindadel tavalisem, võimaldavad atmosfääri gaase koesse siseneda. Stoma on ovaalne epidermaalne rakk, mida tuntakse kaitserakkina. Iga stoma on tegelikult asendusõhukambri avamine. See on suur rakudevaheline õhuruum, mis asub stoma kõrval. See on pidev teiste rakudevaheliste õhuruumidega lehel. Iga stomataalse poori suurus sõltub seda külgnevate kaitserakkude kumerusest. Kui kaitserakud on veega täidetud, paisuvad või pukseerivad ja sellest tulenevalt avaneb poor. Kui aga veetase on madal, muutuvad need pehmeks või lõtvaks ja selle tulemusel variseb, põhjustades pooride sulgemise. Kui stoma on avatud, siseneb õhk asenduskambrisse ja hajub läbi rakkude ümbritsevas vees lahustuva rakuvahelise õhu. See süsinikdioksiidi lahus hajub seejärel leherakkudesse, eriti Palisade rakkudesse. Siin kasutavad seda kloroplastid fotosünteesi jaoks.

Vesi, mis sisaldab lahustunud mineraalsoola, nagu fosfaadid, kloriidid ja naatriumi, kaaliumi, kaltsiumi raua ja magneesiumi, imenduvad juurte abil mullast. See mullavesi siseneb juurekarvadesse protsessi kaudu, mida nimetatakse osmoosiks. Veemolekul liigutatakse läbi pool läbilaskva membraani madalama kontsentratsiooni piirkonnast kõrgema kontsentratsiooniga piirkonda. Seejärel viib seda ksüleemi kude ülespoole juurtest läbi varre lehtedeni. See transporditakse kõigisse rakkudesse veeni ja selle harude kaudu.

Kloroplastid sisaldavad rohelist pigmenti (klorofüll), mis annab taimedele värvi ja võib imada päikesevalgusest valgust. Seda energiat kasutatakse ühe fotosünteesi esimeste etappide jaoks. nimelt veemolekuli lõhenemine hapnikuks ja vesinikuks. See hapnik vabaneb atmosfääri. Kasutatavad vesinikukomponendid vähendavad ka süsinikdioksiidi ensüümide ja energiat tarbivate reaktsioonide seerias, moodustades keerulised orgaanilised ühendid, näiteks suhkrud ja tärklised.

Fotosünteesi käigus sünteesitakse päikesevalguse ja klorofülli juuresolekul suure energiatarbega ühendid nagu süsivesikud, näiteks süsinikdioksiid ja vesi. Kuna fotosünteesi jaoks on vaja päikeseenergiat, ei saa protsess toimuda öösel, kuna päikesevalgust puudub. Fotosünteesi lõpptooted on süsivesikud ja hapnik. Esimene levitatakse süsteemi kõigis osades. Viimane eraldub atmosfääri stomaadi kaudu gaasina vastutasuks neeldunud süsinikdioksiidi eest. Fotosünteesi esinemist rohelistes lehtedes saab näidata katsetega, mis näitavad süsinikdioksiidi, vee ja energia imendumist lehtede kaudu ning hapniku ja süsivesikute tootmist. Lihtsaid katseid saab läbi viia, et näidata hapniku vabanemist roheliste taimede, süsivesikute moodustumise (nimelt tärklise) poolt lehtedes ning süsinikdioksiidi, päikesevalguse ja klorofülli nõue tärklise moodustumiseks rohelistes lehtedes.

Füsioloogiakatsed hõlmavad bioloogiliste materjalide, näiteks taimede ja loomade või loomade osade paigutamist ebaharilikes tingimustes, näiteks: nt. prillid, puurid või kastid. Kui viiakse läbi eksperiment, et näidata süsinikdioksiidi puudumisel fotosünteesi ajal, võib sellise katse tulemus pidada osaliselt bioloogilise materjali paigutamisest ebaloomulikes katsetingimustes, mis on seetõttu vajalik kahe peaaegu identse eksperimendi läbiviimiseks; Üks asetatakse normaalitingimustes (kontrollkatse), kus kõik fotosünteesi jaoks vajalikud tegurid esinevad, teine ​​(testkatse) asetatakse tingimustes, kus üks tegur elimineeritakse või varieerub, samal ajal kui kõik muud tegurid on olemas. Sel viisil võib eksperimenteerija olla kindel, et tema testkatse tulemus on tingitud elimineeritud või mitmekesisest tegurist, mitte eksperimentaalsest seadistusest. Seega on kontrollkatse juhendina tagamaks, et testkatsega saadud järeldus ei ole eksitus.

Pärast teatavaid sobivaid katseid näitab tähelepanek selgelt, et hapnik vabaneb ainult siis, kui fotosünteesi toimub, see tähendab päeva jooksul. Ilma päikesevalguseta ei saa tärklist moodustada, ehkki võivad esineda muud olulised tegurid, näiteks vesi, süsinikdioksiid ja klorofüll.

Fotosünteesi on toitumise põhikomponent, mis on mänginud tervisliku elu ühtsust ja mänginud olulist rolli elusorganismide jaoks. Taimede keerulised rakustruktuurid on ehitatud fotosünteesi põhitoodetest, mis on lihtne süsivesik, näiteks glükoos. Selles etapis peab olema selge, et kuigi fotosünteesile on pandud palju rõhku, on valkude sünteesi protsess sama oluline kui endine. Valkude sünteesi ajal kombineerivad taimede imenduvad lämmastikku sisaldavad ühendid ning teatud juhtudel fosfor ja muud elemendid glükoosiga moodustades erinevad taimevalgud.

Lisaks taimevalkude sünteesile kaasamisele on glükoos oluline, kuna seda saab pärast keemilisi reaktsioone muuta rasvadeks ja õlideks. See on ka peamine toode, millest moodustuvad muud orgaanilised ühendid.

Fotosünteesi olulisust kõigis toidutsüklites ei saa üle tähtsustada. Loomad ei saa päikeseenergiat kasutada energiarikkade ühendite sünteesimiseks lihtsatest, hõlpsasti kättesaadavatest ainetest, näiteks vesi ja süsinikdioksiid, mis on meie ümbritsevas atmosfääris. Melaniin ja keratiin mõjutavad looma naha värvi ja tugevust ning ka sisemisi kahjustusi. Kiired on seetõttu õnne, et taimed saavad päikesevalguse pakutavat energiat kasutada energiarikkade ühendite sünteesimiseks ja salvestamiseks, millest sõltuvad lõpuks kõik loomade elu vormid.

Ellujäämiseks ei söö inimesed mitte ainult taimetooteid nagu puuviljad, köögiviljad ja terad, vaid ka loomad nagu veised ja kalad. Veised ja muud taimtoidulised loomad sõltuvad täielikult taimede elust. Kuigi teatud kalad on taimtoidulised, on teistel segatud dieet ja suur arv on täiesti lihasööjad. Lihasööjad loomad elavad taimedes kaudselt. Nende vahetu dieet koosneb väiksematest loomadest, kes peavad end taimede peal toitma, kui mitte täielikult, siis osaliselt. Fotosüntees on esimene samm kõigis toidutsüklites.

Fotosünteesiprotsessi käigus eemaldatakse atmosfäärist süsinikdioksiid ja lisatakse hapnik. Kui seda puhastusprotsessi looduses ei eksisteeriks, küllastuks atmosfäär peagi loomade ja taimede hingamise ajal vabanenud süsinikdioksiidiga ning orgaaniliste ainete lagunemise ajal, nii et kogu elu peatub järk -järgult. Ilma fotosünteesita pole toitumist. Ja kui toitumist pole, siis pole elus. Ja kui maa peal pole elusolendeid, on Maa ikkagi vormitu ja täiesti tühi. Kui fotosünteesi kohtus ei ole, ei toimi see elusolend. Huvitav, milline on elusate asjade saatus täna või mingil hetkel, kui fotosünteesi peatub.