Fotosintetska prehrana za zdravlje i život

Fotosintetska prehrana za zdravlje i život

Živi organizmi neprestano kemijski reagiraju, što rezultira energetskim promjenama u njihovim tijelima. Sve te reakcije i promjene nazivaju se metabolizam. U osnovi, metabolizam se sastoji od dva procesa: sinteze ili izgradnje složenih tjelesnih tvari od jednostavnijih komponenti i energije te razgradnje ili razgradnje tih složenih tvari i energije. Prvi proces je poznat kao anabolizam, a drugi kao katabolizam.

Jedna od glavnih značajki živih organizama je sposobnost ishrane. To se zove prehrana. Prehrana je stoga proces dobivanja energije i materijala za stanični metabolizam, uključujući održavanje, popravak i rast stanica. U živim organizmima, prehrana je složen niz anaboličkih i kataboličkih procesa kroz koje se hrana unesena u tijelo pretvara u složene tjelesne tvari (uglavnom za rast) i energiju (za rad). Kod životinja, hrana koja se konzumira obično je u obliku složenih, netopljivih spojeva. Oni se razgrađuju na jednostavnije spojeve koje stanice mogu apsorbirati. U biljkama, biljne stanice prvo sintetiziraju složene prehrambene materijale, a zatim ih distribuiraju u sve dijelove biljnog tijela. Ovdje se pretvaraju u jednostavnije, topive oblike koji se mogu apsorbirati u protoplazmu svake stanice. Sirovine potrebne za sintezu ovih složenih prehrambenih materijala dobivaju se iz zraka i tla u biljnom okolišu.

Svi živi organizmi koji ne mogu osigurati vlastitu opskrbu energijom ni fotosintezom ni kemosintezom nazivaju se heterostrofi ili heterostrofni organizmi. Heterostrofno znači hraniti se drugima. Sve životinje su heterostrofi. Drugi organizmi kao što su mnoge vrste bakterija, neke cvjetnice i sve gljive koriste ovu metodu prehrane. Način na koji heterostrofi dobivaju hranu uvelike varira. Međutim, način na koji se hrana pretvara u upotrebljiv oblik u tijelu je u većini slučajeva vrlo sličan. Međutim, sve zelene biljke imaju sposobnost proizvodnje ugljikohidrata iz određenih sirovina u zraku i tlu. Ova sposobnost nije važna samo za same biljke, već i za životinje, uključujući ljude, koji izravno ili neizravno ovise o hrani za biljke.

Fotosinteza je proces kojim biljke proizvode svoju hranu koristeći sunčevu energiju i dostupne sirovine. To je proizvodnja ugljikohidrata u biljkama. Odvija se samo u klorofilnim (tj. zelenim) stanicama lišća i stabljike. Ove zelene stanice sadrže kloroplaste koji su neophodni za sintezu hrane. Sve sirovine potrebne za fotosintezu, naime voda i mineralne soli iz tla te ugljični dioksid iz atmosfere, stoga se moraju transportirati do stanica klorofila, kojih ima najviše u lišću.

Sićušne pore ili stomati, obično češći na donjim površinama većine listova, dopuštaju plinovima iz atmosfere da uđu u tkivo. Stoma je ovalna epidermalna stanica poznata kao zaštitna stanica. Svaka stoma je zapravo otvor substomatalne zračne komore. Ovo je veliki međustanični zračni prostor koji se nalazi uz stomu. Neprekidan je s ostalim međustaničnim zračnim prostorima u listu. Veličina svake stomatalne pore ovisi o zakrivljenosti zaštitnih stanica koje je okružuju. Kada se zaštitne stanice napune vodom, one nabubre ili se ispupče, a posljedično se otvori pora. Međutim, kada je razina vode niska, one postaju mekane ili mlohave i kao rezultat kolabiraju, uzrokujući zatvaranje pora. Kada je stoma otvorena, zrak ulazi u substomatalnu komoricu i difundira kroz međustanični zrak, koji se otapa u vodi koja okružuje stanice. Ova otopina ugljičnog dioksida zatim difundira u stanice lista, posebno u stanice palisade. Ovdje ga koriste kloroplasti za fotosintezu.

Vodu koja sadrži otopljene mineralne soli kao što su fosfati, kloridi i bikarbonati natrija, kalija, kalcija, željeza i magnezija korijenje apsorbira iz tla. Ova voda iz tla ulazi u korijenske dlake kroz proces koji se naziva osmoza. Molekula vode se pomiče kroz polupropusnu membranu iz područja niže koncentracije u područje veće koncentracije. Zatim ga tkivo ksilema nosi prema gore od korijena preko stabljike do lišća. Preko vene i njezinih ogranaka prenosi se do svih stanica.

Kloroplasti sadrže zeleni pigment (klorofil), koji biljkama daje boju i može apsorbirati svjetlosnu energiju sunčeve svjetlosti. Ta se energija koristi za jedan od prvih bitnih koraka fotosinteze. naime cijepanje molekule vode na kisik i vodik. Taj se kisik ispušta u atmosferu. Upotrijebljene komponente vodika također smanjuju ugljični dioksid u nizu enzima i reakcija koje troše energiju da bi se formirali složeni organski spojevi kao što su šećeri i škrobovi.

Tijekom fotosinteze visokoenergetski spojevi poput ugljikohidrata sintetiziraju se iz niskoenergetskih spojeva poput ugljičnog dioksida i vode u prisutnosti sunčeve svjetlosti i klorofila. Budući da je za fotosintezu potrebna sunčeva energija, proces se ne može dogoditi noću jer nema sunčeve svjetlosti. Krajnji produkti fotosinteze su ugljikohidrati i kisik. Prvi je raspoređen po svim dijelovima sustava. Potonji se ispušta u atmosferu kao plin kroz puči u zamjenu za apsorbirani ugljikov dioksid. Pojava fotosinteze u zelenom lišću može se pokazati pokusima koji pokazuju apsorpciju ugljičnog dioksida, vode i energije od strane lišća te proizvodnju kisika i ugljikohidrata. Mogu se izvesti jednostavni pokusi kako bi se pokazalo otpuštanje kisika iz zelenih biljaka, stvaranje ugljikohidrata (tj. škroba) u lišću i potreba za ugljičnim dioksidom, sunčevom svjetlošću i klorofilom za stvaranje škroba u zelenom lišću.

Fiziološki eksperimenti uključuju stavljanje biološkog materijala, kao što su biljke i životinje, ili dijelovi biljaka i životinja, u neobične uvjete, kao što su: B. čaše, kavezi ili kutije. Ako se provodi pokus kako bi se pokazali učinci nastali odsutnošću ugljičnog dioksida tijekom procesa fotosinteze, može se smatrati da je rezultat takvog pokusa djelomično posljedica postavljanja biološkog materijala u neprirodne pokusne uvjete, stoga je potrebno provesti dva gotovo identična pokusa; Jedan se stavlja u normalne uvjete (kontrolni pokus) u kojima su prisutni svi čimbenici potrebni za fotosintezu, dok se drugi (pokusni pokus) stavlja u uvjete u kojima se eliminira ili mijenja jedan čimbenik dok su svi ostali čimbenici prisutni. Na taj način eksperimentator može biti siguran da je rezultat njegovog testnog eksperimenta rezultat eliminiranog ili variranog faktora, a ne eksperimentalne postavke. Dakle, kontrolni eksperiment služi kao vodič koji osigurava da zaključak dobiven testnim eksperimentom nije pogreška.

Nakon određenih odgovarajućih pokusa, promatranje jasno pokazuje da se kisik oslobađa samo kada se odvija fotosinteza, odnosno tijekom dana. Bez sunčeve svjetlosti škrob se ne može formirati, iako drugi bitni čimbenici poput vode, ugljičnog dioksida i klorofila mogu biti prisutni.

Fotosinteza je osnovna komponenta prehrane koja je odigrala jedinstvo zdravog života i ima bitnu ulogu za žive organizme. Složene stanične strukture biljaka izgrađene su od glavnog produkta fotosinteze, jednostavnog ugljikohidrata kao što je glukoza. U ovoj fazi mora biti jasno da iako je veliki naglasak stavljen na fotosintezu, proces sinteze proteina jednako je važan kao i prvi. Tijekom sinteze bjelančevina, spojevi koji sadrže dušik koje apsorbiraju biljke, au određenim slučajevima i fosfor i drugi elementi, spajaju se s glukozom u različite biljne bjelančevine.

Osim što doprinosi sintezi biljnih proteina, glukoza je važna jer se nakon niza kemijskih reakcija može pretvoriti u masti i ulja. Također je primarni proizvod iz kojeg nastaju drugi organski spojevi.

Ne može se prenaglasiti važnost fotosinteze u svim ciklusima ishrane. Životinje ne mogu koristiti sunčevu energiju za sintetiziranje energetski bogatih spojeva iz jednostavnih, lako dostupnih tvari kao što su voda i ugljični dioksid koji se nalaze u atmosferi oko nas. Melanin i keratin utječu na boju i čvrstoću kože životinje, kao i na neka unutarnja oštećenja. Iz zraka, stoga je sreća da biljke mogu koristiti energiju koju daje sunčeva svjetlost za sintetiziranje i skladištenje energetski bogatih spojeva o kojima u konačnici ovise svi oblici životinjskog života.

Da bi preživjeli, ljudi ne jedu samo biljne proizvode kao što su voće, povrće i žitarice, već i životinje kao što su stoka i riba. Govedo i druge biljojedne životinje potpuno ovise o biljnom svijetu za svoje postojanje. Dok su neke ribe biljojedi, druge imaju mješovitu prehranu, a veliki broj njih je potpuno mesožder. Mesožderke žive neizravno na biljkama. Njihova neposredna prehrana sastoji se od manjih životinja koje se moraju hraniti, ako ne u cijelosti, onda djelomično, biljkama. Fotosinteza je prvi korak u svim ciklusima hrane.

Tijekom procesa fotosinteze ugljični dioksid se uklanja iz atmosfere i dodaje se kisik. Da taj proces pročišćavanja ne postoji u prirodi, atmosfera bi ubrzo bila zasićena ugljičnim dioksidom koji se oslobađa tijekom disanja životinja i biljaka te tijekom razgradnje organske tvari, tako da bi sav život postupno stao. Bez fotosinteze nema prehrane. A ako nema prehrane, neće biti ni živog bića. I ako na zemlji nema živih bića, zemlja će i dalje biti bez oblika i potpuno prazna. Neće biti živog bića koje funkcionira ako fotosinteza ne udvara. Pitam se kakva će biti sudbina živih bića danas ili u nekom trenutku ako fotosinteza prestane.