Nutrizione fotosintetica per la salute e la vita

Nutrizione fotosintetica per la salute e la vita

Gli organismi viventi reagiscono costantemente chimicamente, provocando cambiamenti energetici nei loro corpi. Tutte queste reazioni e cambiamenti sono chiamati metabolismo. Fondamentalmente, il metabolismo consiste in due processi: la sintesi o costruzione di sostanze corporee complesse da componenti ed energia più semplici, e la decomposizione o scomposizione di queste sostanze complesse ed energia. Il primo processo è noto come anabolismo e il secondo come catabolismo.

Una delle caratteristiche principali degli organismi viventi è la capacità di nutrirsi. Questa si chiama nutrizione. La nutrizione è quindi il processo per ottenere energia e materiali per il metabolismo cellulare, compreso il mantenimento, la riparazione e la crescita delle cellule. Negli organismi viventi, la nutrizione è una serie complessa di processi sia anabolici che catabolici attraverso i quali il cibo consumato nel corpo viene convertito in sostanze corporee complesse (principalmente per la crescita) ed energia (per il lavoro). Negli animali, gli alimenti consumati sono solitamente sotto forma di composti complessi e insolubili. Questi vengono scomposti in composti più semplici che possono essere assorbiti dalle cellule. Nelle piante, i materiali alimentari complessi vengono prima sintetizzati dalle cellule vegetali e poi distribuiti a tutte le parti del corpo vegetale. Qui vengono convertiti in forme più semplici e solubili che possono essere assorbite nel protoplasma di ciascuna cellula. Le materie prime necessarie per sintetizzare questi materiali alimentari complessi sono ottenute dall'aria e dal suolo nell'ambiente vegetale.

Tutti gli organismi viventi che non possono provvedere al proprio approvvigionamento energetico né attraverso la fotosintesi né attraverso la chemiosintesi sono chiamati eterostrofi o organismi eterostrofici. Eterostrofico significa nutrirsi degli altri. Tutti gli animali sono eterostrofi. Altri organismi come molti tipi di batteri, alcune piante da fiore e tutti i funghi utilizzano questo metodo di nutrizione. Il modo in cui gli eterostrofi si procurano il cibo varia notevolmente. Tuttavia, il modo in cui il cibo viene convertito in forma utilizzabile nel corpo è nella maggior parte dei casi molto simile. Tuttavia, tutte le piante verdi hanno la capacità di produrre carboidrati da determinate materie prime presenti nell’aria e nel suolo. Questa capacità è importante non solo per le piante stesse, ma anche per gli animali, compreso l’uomo, che dipendono direttamente o indirettamente dalle piante per il cibo.

La fotosintesi è il processo mediante il quale le piante producono il loro cibo utilizzando l'energia solare e le materie prime disponibili. È la produzione di carboidrati nelle piante. Ha luogo solo nelle cellule della clorofilla (cioè verdi) delle foglie e degli steli. Queste cellule verdi contengono cloroplasti, essenziali per la sintesi del cibo. Tutte le materie prime necessarie alla fotosintesi, cioè l'acqua e i sali minerali del suolo e l'anidride carbonica dell'atmosfera, devono quindi essere trasportate alle cellule della clorofilla, che sono più abbondanti nelle foglie.

I minuscoli pori o stomi, solitamente più comuni sulla superficie inferiore della maggior parte delle foglie, consentono ai gas dell'atmosfera di entrare nel tessuto. Uno stoma è una cellula epidermica ovale nota come cellula di guardia. Ogni stomia è in realtà l'apertura di una camera d'aria substomatica. Si tratta di un ampio spazio aereo intercellulare adiacente allo stoma. È continuo con gli altri spazi aerei intercellulari nella foglia. La dimensione di ciascun poro stomatico dipende dalla curvatura delle cellule di guardia che lo fiancheggiano. Quando le cellule di guardia sono piene d'acqua, si gonfiano o si gonfiano e di conseguenza il poro si apre. Tuttavia, quando il livello dell’acqua è basso, diventano molli o flaccidi e di conseguenza collassano, provocando la chiusura dei pori. Quando lo stoma è aperto, l'aria entra nella camera substomatica e si diffonde attraverso l'aria intercellulare, che si dissolve nell'acqua che circonda le cellule. Questa soluzione di anidride carbonica si diffonde poi nelle cellule fogliari, in particolare nelle cellule a palizzata. Qui viene utilizzato dai cloroplasti per la fotosintesi.

L'acqua contenente sali minerali disciolti come fosfati, cloruri e bicarbonati di sodio, potassio, calcio ferro e magnesio viene assorbita dal terreno dalle radici. L'acqua del suolo entra nei peli radicali attraverso un processo chiamato osmosi. La molecola d'acqua viene spostata attraverso una membrana semipermeabile da un'area a concentrazione minore a un'area a concentrazione maggiore. Viene quindi trasportato verso l'alto dal tessuto xilematico dalle radici attraverso lo stelo fino alle foglie. Viene trasportato a tutte le cellule attraverso la vena e i suoi rami.

I cloroplasti contengono il pigmento verde (clorofilla), che dona colore alle piante e può assorbire l'energia luminosa dalla luce solare. Questa energia viene utilizzata per uno dei primi passaggi essenziali della fotosintesi. vale a dire la scissione della molecola d'acqua in ossigeno e idrogeno. Questo ossigeno viene rilasciato nell'atmosfera. I componenti dell’idrogeno utilizzati riducono anche l’anidride carbonica in una serie di enzimi e reazioni che consumano energia per formare composti organici complessi come zuccheri e amidi.

Durante la fotosintesi, i composti ad alta energia come i carboidrati vengono sintetizzati da composti a bassa energia come l’anidride carbonica e l’acqua in presenza di luce solare e clorofilla. Poiché per la fotosintesi è necessaria l’energia solare, il processo non può avvenire di notte perché non c’è luce solare. I prodotti finali della fotosintesi sono carboidrati e ossigeno. Il primo è distribuito in tutte le parti del sistema. Quest'ultimo viene rilasciato nell'atmosfera sotto forma di gas attraverso gli stomi in cambio dell'anidride carbonica assorbita. Il verificarsi della fotosintesi nelle foglie verdi può essere dimostrato mediante esperimenti che mostrano l'assorbimento di anidride carbonica, acqua ed energia da parte delle foglie e la produzione di ossigeno e carboidrati. È possibile eseguire semplici esperimenti per dimostrare il rilascio di ossigeno da parte delle piante verdi, la formazione di carboidrati (vale a dire l'amido) nelle foglie e la necessità di anidride carbonica, luce solare e clorofilla per la formazione di amido nelle foglie verdi.

Gli esperimenti di fisiologia comportano il posizionamento di materiale biologico, come piante e animali, o parti di piante e animali, in condizioni insolite, come: B. bicchieri, gabbie o scatole. Se si conduce un esperimento per dimostrare gli effetti prodotti dall'assenza di anidride carbonica durante il processo di fotosintesi, il risultato di tale esperimento può essere considerato dovuto in parte alla collocazione del materiale biologico in condizioni sperimentali innaturali, necessarie quindi per condurre due esperimenti quasi identici; Uno è posto in condizioni normali (l'esperimento di controllo) in cui sono presenti tutti i fattori necessari per la fotosintesi, mentre l'altro (l'esperimento di prova) è posto in una condizione in cui un singolo fattore viene eliminato o variato mentre tutti gli altri fattori sono presenti. In questo modo lo sperimentatore può essere sicuro che il risultato del suo esperimento di prova è dovuto al fattore eliminato o variato e non alla configurazione sperimentale. Pertanto, l’esperimento di controllo serve da guida per garantire che la conclusione ottenuta dall’esperimento di prova non sia un errore.

Dopo alcuni opportuni esperimenti, l'osservazione mostra chiaramente che l'ossigeno viene liberato solo quando avviene la fotosintesi, cioè durante il giorno. Senza la luce solare non si può formare l’amido, anche se possono essere presenti altri fattori essenziali come acqua, anidride carbonica e clorofilla.

La fotosintesi è la componente fondamentale della nutrizione che ha svolto l'unità di una vita sana e svolge un ruolo essenziale per gli organismi viventi. Le complesse strutture cellulari delle piante sono costituite dal prodotto principale della fotosintesi, un carboidrato semplice come il glucosio. A questo punto deve essere chiaro che, sebbene sia stata data molta enfasi alla fotosintesi, il processo di sintesi proteica è altrettanto importante del primo. Durante la sintesi proteica, i composti contenenti azoto assorbiti dalle piante, e in alcuni casi il fosforo e altri elementi, si combinano con il glucosio per formare le varie proteine ​​vegetali.

Oltre a contribuire alla sintesi delle proteine ​​vegetali, il glucosio è importante perché può essere convertito in grassi e oli dopo una serie di reazioni chimiche. È anche il prodotto primario da cui si formano altri composti organici.

L’importanza della fotosintesi in tutti i cicli alimentari non può essere sottovalutata. Gli animali non sono in grado di utilizzare l'energia del sole per sintetizzare composti ricchi di energia da sostanze semplici e facilmente disponibili come l'acqua e l'anidride carbonica presenti nell'atmosfera intorno a noi. La melanina e la cheratina influiscono sul colore e sulla resistenza della pelle dell'animale, nonché su alcuni danni interni. Dai raggi, è quindi una fortuna che le piante possano utilizzare l’energia fornita dalla luce solare per sintetizzare e immagazzinare composti ricchi di energia da cui dipendono in ultima analisi tutte le forme di vita animale.

Per sopravvivere, gli esseri umani non mangiano solo prodotti vegetali come frutta, verdura e cereali, ma anche animali come bovini e pesci. I bovini e altri animali erbivori dipendono completamente dalla vita vegetale per la loro esistenza. Mentre alcuni pesci sono erbivori, altri hanno una dieta mista e un gran numero sono completamente carnivori. Gli animali carnivori vivono indirettamente sulle piante. La loro dieta immediata è costituita da animali più piccoli che devono nutrirsi, se non interamente, almeno parzialmente, di piante. La fotosintesi è il primo passo in tutti i cicli alimentari.

Durante il processo di fotosintesi, l’anidride carbonica viene rimossa dall’atmosfera e viene aggiunto ossigeno. Se in natura non esistesse questo processo di depurazione, l'atmosfera si saturerebbe presto dell'anidride carbonica rilasciata durante la respirazione degli animali e delle piante e durante la decomposizione della materia organica, per cui tutta la vita si fermerebbe gradualmente. Senza fotosintesi non esiste nutrimento. E se non c’è nutrimento, non ci sarà alcun essere vivente. E se non ci fossero esseri viventi sulla terra, la terra sarebbe comunque informe e completamente vuota. Non ci sarà alcun essere vivente che funzioni se la fotosintesi non corteggia. Mi chiedo quale sarà il destino degli esseri viventi oggi o ad un certo punto se la fotosintesi si fermerà.