Fotoszintetikus táplálkozás az egészségért és az életért

Fotoszintetikus táplálkozás az egészségért és az életért

Az élő szervezetek folyamatosan kémiai reakcióba lépnek, aminek következtében testükben energiaváltozások következnek be. Mindezeket a reakciókat és változásokat anyagcserének nevezik. Az anyagcsere alapvetően két folyamatból áll: összetett testanyagok szintéziséből vagy felépítéséből egyszerűbb komponensekből és energiából, valamint ezeknek az összetett anyagoknak és energiáknak a lebontásából vagy lebontásából. Az első folyamatot anabolizmusnak, a másodikat katabolizmusnak nevezik.

Az élő szervezetek egyik fő jellemzője a táplálkozási képesség. Ezt táplálkozásnak hívják. A táplálkozás tehát a sejtanyagcseréhez szükséges energia és anyagok beszerzésének folyamata, beleértve a sejtek karbantartását, javítását és növekedését. Az élő szervezetekben a táplálkozás az anabolikus és katabolikus folyamatok összetett sorozata, amelyek során a szervezetbe bevitt táplálék komplex testanyaggá (főleg a növekedéshez) és energiává (a munkavégzéshez) alakul. Az állatoknál az elfogyasztott élelmiszerek általában összetett, oldhatatlan vegyületek formájában vannak. Ezek egyszerűbb vegyületekre bomlanak, amelyeket a sejtek fel tudnak venni. A növényekben a komplex táplálékanyagokat először a növényi sejtek szintetizálják, majd elosztják a növényi test minden részében. Itt egyszerűbb, oldható formákká alakulnak, amelyek felszívódhatnak az egyes sejtek protoplazmájába. Ezen összetett élelmiszer-anyagok szintéziséhez szükséges alapanyagokat a növényi környezet levegőjéből és talajából nyerik.

Minden olyan élő szervezetet, amely sem fotoszintézissel, sem kemoszintézissel nem tudja biztosítani saját energiaellátását, heterosztrófnak vagy heterosztróf szervezetnek nevezzük. A heterosztróf azt jelenti, hogy másokkal táplálkozik. Minden állat heterosztróf. Más élőlények, például sokféle baktérium, néhány virágos növény és minden gomba használja ezt a táplálkozási módszert. A heterosztrófok táplálékszerzési módja nagyon változó. Azonban a legtöbb esetben nagyon hasonló az a mód, ahogyan az élelmiszer a szervezetben használható formává alakul át. Azonban minden zöld növény képes szénhidrátot előállítani bizonyos nyersanyagokból a levegőben és a talajban. Ez a képesség nemcsak maguknak a növényeknek fontos, hanem az állatoknak, köztük az embereknek is, amelyek tápláléka közvetlenül vagy közvetve a növényektől függ.

A fotoszintézis az a folyamat, amelynek során a növények a napenergia és a rendelkezésre álló nyersanyagok felhasználásával állítják elő táplálékukat. Ez a szénhidrátok termelése a növényekben. Csak a levelek és a szárak klorofill (azaz zöld) sejtjeiben játszódik le. Ezek a zöld sejtek kloroplasztokat tartalmaznak, amelyek nélkülözhetetlenek az élelmiszerek szintéziséhez. A fotoszintézishez szükséges összes nyersanyagot, nevezetesen a talajból származó vizet és ásványi sókat, valamint a légkörből származó szén-dioxidot a klorofillsejtekhez kell szállítani, amelyek a levelekben fordulnak elő leginkább.

Az apró pórusok vagy sztómák, amelyek általában a legtöbb levél alsó felületén gyakoribbak, lehetővé teszik a légkörből származó gázok bejutását a szövetekbe. A sztóma egy ovális epidermális sejt, amely védősejtként ismert. Minden sztóma valójában egy szubsztomatális légkamra nyílása. Ez egy nagy intercelluláris légtér, amely a sztóma mellett fekszik. Folyamatos a levél egyéb sejtközi légtereivel. Az egyes sztómapórusok mérete az azt körülvevő védősejtek görbületétől függ. Amikor a védőcellák megtelnek vízzel, megduzzadnak vagy kidudorodnak, és ennek következtében a pórusok kinyílnak. Alacsony vízszint esetén azonban puhává vagy petyhüdtté válnak, és ennek következtében összeesnek, és a pórusok bezáródnak. Amikor a sztóma nyitva van, levegő jut be a szubsztomatális kamrába, és az intercelluláris levegőn keresztül diffundál, amely a sejteket körülvevő vízben feloldódik. Ez a szén-dioxid-oldat ezután a levélsejtekbe, különösen a palánksejtekbe diffundál. Itt a kloroplasztiszok fotoszintézisre használják.

Az oldott ásványi sókat, például foszfátokat, kloridokat és nátrium-, kálium-, kalcium-vas- és magnézium-hidrogén-karbonátokat tartalmazó vizet a gyökerek felszívják a talajból. Ez a talajvíz az ozmózisnak nevezett folyamaton keresztül jut be a gyökérszőrökbe. A vízmolekulát egy félig áteresztő membránon keresztül mozgatják az alacsonyabb koncentrációjú területről a magasabb koncentrációjú területre. Ezt követően a xilémszövet felfelé viszi a gyökerektől a száron keresztül a levelekig. A vénán és annak ágain keresztül minden sejtbe eljut.

A kloroplasztiszok zöld pigmentet (klorofillt) tartalmaznak, amely színt ad a növényeknek, és képes elnyelni a napfényből származó fényenergiát. Ezt az energiát használják fel a fotoszintézis egyik első lényeges lépéséhez. nevezetesen a vízmolekula felosztása oxigénre és hidrogénre. Ez az oxigén a légkörbe kerül. A felhasznált hidrogénkomponensek egy sor enzim és energiaigényes reakció során redukálják a szén-dioxidot is, így összetett szerves vegyületeket, például cukrokat és keményítőket képeznek.

A fotoszintézis során nagy energiájú vegyületek, például szénhidrátok szintetizálódnak alacsony energiájú vegyületekből, például szén-dioxidból és vízből napfény és klorofill jelenlétében. Mivel a fotoszintézishez napenergia szükséges, a folyamat éjszaka nem mehet végbe, mivel nincs napfény. A fotoszintézis végtermékei a szénhidrátok és az oxigén. Az előbbi a rendszer minden részén megoszlik. Ez utóbbi a sztómákon keresztül gázként kerül a légkörbe az elnyelt szén-dioxidért cserébe. A zöld levelekben a fotoszintézis előfordulását olyan kísérletekkel lehet igazolni, amelyek a levelek szén-dioxid-, víz- és energiafelvételét, valamint oxigén- és szénhidráttermelést mutatnak be. Egyszerű kísérletekkel demonstrálható a zöld növények oxigénfelszabadulása, a levelekben a szénhidrátok (nevezetesen keményítő) képződése, valamint a zöld levelekben a keményítő képződéséhez szén-dioxid, napfény és klorofill szükséges.

Az élettani kísérletek során biológiai anyagokat, például növényeket és állatokat, vagy növény- és állatrészeket helyeznek szokatlan körülmények közé, például: B. poharak, ketrecek vagy dobozok. Ha kísérletet végeznek a fotoszintézis folyamata során a szén-dioxid hiánya által kiváltott hatások bemutatására, az ilyen kísérlet eredménye részben a biológiai anyag természetellenes kísérleti körülmények között való elhelyezésének köszönhető, ezért két, közel azonos kísérlet elvégzésére van szükség; Az egyiket normál körülmények közé (a kontrollkísérlet) helyezzük, amelyben a fotoszintézishez szükséges összes tényező jelen van, míg a másikat (a tesztkísérletet) olyan állapotba helyezzük, amelyben egyetlen tényezőt kiiktatunk vagy variálunk, miközben az összes többi tényező jelen van. Ily módon a kísérletező biztos lehet abban, hogy tesztkísérlete eredménye a kizárt vagy variált tényezőnek köszönhető, nem pedig a kísérleti összeállításnak. Így a kontrollkísérlet útmutatóként szolgál annak biztosítására, hogy a tesztkísérletből levont következtetés ne legyen téves.

Bizonyos megfelelő kísérletek után a megfigyelések egyértelműen azt mutatják, hogy oxigén csak a fotoszintézis során szabadul fel, vagyis nappal. Napfény nélkül keményítő nem képződik, bár a többi lényeges tényező, mint a víz, a szén-dioxid és a klorofill jelen lehet.

A fotoszintézis a táplálkozás alapvető összetevője, amely az egészséges élet egységét játszotta, és alapvető szerepet játszik az élő szervezetek számára. A növények összetett sejtszerkezete a fotoszintézis fő termékéből, egy egyszerű szénhidrátból, például glükózból épül fel. Ebben a szakaszban világossá kell tenni, hogy bár nagy hangsúlyt fektettek a fotoszintézisre, a fehérjeszintézis folyamata ugyanolyan fontos, mint az előbbi. A fehérjeszintézis során a növények által felvett nitrogéntartalmú vegyületek, bizonyos esetekben foszfor és egyéb elemek glükózzal egyesülve a különböző növényi fehérjéket képezik.

Amellett, hogy hozzájárul a növényi fehérjék szintéziséhez, a glükóz fontos, mert egy sor kémiai reakció után zsírokká és olajokká alakulhat. Ez az elsődleges termék is, amelyből más szerves vegyületek képződnek.

A fotoszintézis jelentőségét minden táplálkozási ciklusban nem lehet eléggé hangsúlyozni. Az állatok nem tudják felhasználni a napenergiát arra, hogy a minket körülvevő légkörben lévő egyszerű, könnyen hozzáférhető anyagokból, például vízből és szén-dioxidból energiában gazdag vegyületeket állítsanak elő. A melanin és a keratin befolyásolja az állat bőrének színét és erősségét, valamint bizonyos belső károsodásokat. A sugarakból tehát szerencsés, hogy a növények a napfény által biztosított energiát energiagazdag vegyületek előállítására és tárolására tudják felhasználni, amelyektől végső soron az állati élet minden formája függ.

A túlélés érdekében az emberek nemcsak növényi termékeket, például gyümölcsöt, zöldséget és gabonát esznek, hanem állatokat is, például szarvasmarhát és halat. A szarvasmarha és más növényevő állatok létezése teljes mértékben függ a növényi élettől. Míg egyes halak növényevők, mások vegyes étrendűek, és nagy részük teljesen húsevő. A húsevő állatok közvetve a növényeken élnek. Közvetlen táplálékuk kisebb állatokból áll, amelyeknek – ha nem is teljesen, de részben – növényekkel kell táplálkozniuk. A fotoszintézis minden táplálkozási ciklus első lépése.

A fotoszintézis folyamata során a szén-dioxidot eltávolítják a légkörből, és oxigént adnak hozzá. Ha ez a tisztulási folyamat nem létezne a természetben, a légkör hamarosan telítődne az állatok és növények légzése, valamint a szerves anyagok bomlása során felszabaduló szén-dioxiddal, így fokozatosan megállna minden élet. Fotoszintézis nélkül nincs táplálkozás. És ha nincs táplálkozás, nem lesz élőlény sem. És ha nincsenek élőlények a földön, a föld akkor is formátlan és teljesen üres lesz. Nem lesz működőképes élőlény, ha a fotoszintézis nem tesz jót. Kíváncsi vagyok, mi lesz az élőlények sorsa ma, vagy valamikor, ha a fotoszintézis leáll.