Fotosynthetische voeding voor gezondheid en leven

Fotosynthetische voeding voor gezondheid en leven

Levende organismen reageren voortdurend chemisch, wat resulteert in energieveranderingen in hun lichaam. Al deze reacties en veranderingen worden metabolisme genoemd. In principe bestaat het metabolisme uit twee processen: de synthese of constructie van complexe lichaamssubstanties uit eenvoudiger componenten en energie, en de afbraak of afbraak van deze complexe substanties en energie. Het eerste proces staat bekend als anabolisme en het tweede als katabolisme.

Een van de belangrijkste kenmerken van levende organismen is het vermogen om zich te voeden. Dit heet voeding. Voeding is daarom het proces van het verkrijgen van energie en materialen voor het cellulaire metabolisme, inclusief celonderhoud en -herstel en -groei. In levende organismen is voeding een complexe reeks van zowel anabole als katabole processen waardoor voedsel dat in het lichaam wordt geconsumeerd, wordt omgezet in complexe lichaamssubstanties (voornamelijk voor groei) en energie (voor werk). Bij dieren heeft het geconsumeerde voedsel meestal de vorm van complexe, onoplosbare verbindingen. Deze worden afgebroken tot eenvoudiger verbindingen die door de cellen kunnen worden opgenomen. In planten worden complexe voedingsmaterialen eerst gesynthetiseerd door de plantencellen en vervolgens gedistribueerd naar alle delen van het plantenlichaam. Hier worden ze omgezet in eenvoudiger, oplosbare vormen die kunnen worden opgenomen in het protoplasma van elke cel. De grondstoffen die nodig zijn om deze complexe voedselmaterialen te synthetiseren, worden verkregen uit de lucht en de bodem in de plantenomgeving.

Alle levende organismen die niet in hun eigen energievoorziening kunnen voorzien, hetzij door fotosynthese of chemosynthese, worden heterostrofen of heterostrofische organismen genoemd. Heterostrofisch betekent dat je je voedt met anderen. Alle dieren zijn heterostrofen. Andere organismen zoals vele soorten bacteriën, sommige bloeiende planten en alle schimmels gebruiken deze voedingsmethode. De manier waarop heterostrofen aan hun voedsel komen, varieert enorm. De manier waarop het voedsel in het lichaam in een bruikbare vorm wordt omgezet, is echter in de meeste gevallen vergelijkbaar. Alle groene planten hebben echter het vermogen om koolhydraten te produceren uit bepaalde grondstoffen in de lucht en de bodem. Dit vermogen is niet alleen belangrijk voor de planten zelf, maar ook voor dieren, inclusief mensen, die voor hun voedsel direct of indirect afhankelijk zijn van planten.

Fotosynthese is het proces waarbij planten hun voedsel produceren met behulp van zonne-energie en beschikbare grondstoffen. Het is de productie van koolhydraten in planten. Het vindt alleen plaats in de chlorofyl (d.w.z. groene) cellen van bladeren en stengels. Deze groene cellen bevatten bladgroenkorrels, die essentieel zijn voor de synthese van voedsel. Alle grondstoffen die nodig zijn voor de fotosynthese, namelijk water en minerale zouten uit de bodem en kooldioxide uit de atmosfeer, moeten daarom naar de chlorofylcellen worden getransporteerd, die het meest voorkomen in bladeren.

De kleine poriën of huidmondjes, die meestal vaker voorkomen op de onderkant van de meeste bladeren, zorgen ervoor dat gassen uit de atmosfeer het weefsel kunnen binnendringen. Een stoma is een ovale epidermale cel die bekend staat als een wachtcel. Elke stoma is eigenlijk de opening van een substomatale luchtkamer. Dit is een grote intercellulaire luchtruimte die grenst aan de stoma. Het is continu met andere intercellulaire luchtruimten in het blad. De grootte van elke stomatale porie hangt af van de kromming van de beschermcellen die deze flankeren. Wanneer de wachtcellen met water worden gevuld, zwellen ze op of zwellen ze op, waardoor de porie opengaat. Wanneer het waterpeil echter laag is, worden ze zacht of slap en storten ze in, waardoor de poriën zich sluiten. Wanneer de stoma open is, komt lucht de substomatale kamer binnen en diffundeert door de intercellulaire lucht, die oplost in het water rondom de cellen. Deze kooldioxide-oplossing diffundeert vervolgens naar de bladcellen, met name de palissadecellen. Hier wordt het door de bladgroenkorrels gebruikt voor fotosynthese.

Water dat opgeloste minerale zouten bevat, zoals fosfaten, chloriden en bicarbonaten van natrium, kalium, calcium, ijzer en magnesium, wordt door de wortels uit de bodem opgenomen. Dit grondwater komt in de wortelharen terecht via een proces dat osmose wordt genoemd. Het watermolecuul wordt door een semi-permeabel membraan verplaatst van een gebied met een lagere concentratie naar een gebied met een hogere concentratie. Het wordt vervolgens door het xyleemweefsel van de wortels via de stengel naar de bladeren gedragen. Het wordt via de ader en zijn vertakkingen naar alle cellen getransporteerd.

De bladgroenkorrels bevatten het groene pigment (chlorofyl), dat planten kleur geeft en lichtenergie uit zonlicht kan absorberen. Deze energie wordt gebruikt voor een van de eerste essentiële stappen van fotosynthese. namelijk de splitsing van het watermolecuul in zuurstof en waterstof. Deze zuurstof komt vrij in de atmosfeer. De gebruikte waterstofcomponenten verminderen ook kooldioxide in een reeks enzymen en energieverbruikende reacties om complexe organische verbindingen zoals suikers en zetmeel te vormen.

Tijdens fotosynthese worden hoogenergetische verbindingen zoals koolhydraten gesynthetiseerd uit laagenergetische verbindingen zoals koolstofdioxide en water in de aanwezigheid van zonlicht en chlorofyl. Omdat voor fotosynthese zonne-energie nodig is, kan het proces 's nachts niet plaatsvinden omdat er geen zonlicht is. De eindproducten van fotosynthese zijn koolhydraten en zuurstof. De eerste is verdeeld over alle delen van het systeem. Dit laatste wordt als gas via de huidmondjes in de atmosfeer afgegeven in ruil voor de geabsorbeerde koolstofdioxide. Het optreden van fotosynthese in groene bladeren kan worden aangetoond door experimenten die de opname van kooldioxide, water en energie door de bladeren en de productie van zuurstof en koolhydraten aantonen. Er kunnen eenvoudige experimenten worden uitgevoerd om de afgifte van zuurstof door groene planten, de vorming van koolhydraten (namelijk zetmeel) in bladeren en de behoefte aan kooldioxide, zonlicht en chlorofyl voor de vorming van zetmeel in groene bladeren aan te tonen.

Fysiologische experimenten omvatten het plaatsen van biologisch materiaal, zoals planten en dieren, of delen van planten en dieren, in ongebruikelijke omstandigheden, zoals: B. glazen, kooien of dozen. Als een experiment wordt uitgevoerd om de effecten aan te tonen die worden veroorzaakt door de afwezigheid van kooldioxide tijdens het fotosyntheseproces, kan worden aangenomen dat het resultaat van een dergelijk experiment gedeeltelijk het gevolg is van de plaatsing van het biologische materiaal in onnatuurlijke experimentele omstandigheden, en daarom noodzakelijk is om twee vrijwel identieke experimenten uit te voeren; De ene wordt onder normale omstandigheden geplaatst (het controle-experiment) waarin alle factoren die nodig zijn voor fotosynthese aanwezig zijn, terwijl de andere (het testexperiment) onder een toestand wordt geplaatst waarin een enkele factor wordt geëlimineerd of gevarieerd terwijl alle andere factoren aanwezig zijn. Op deze manier kan de onderzoeker er zeker van zijn dat het resultaat van zijn testexperiment te wijten is aan de geëlimineerde of gevarieerde factor en niet aan de experimentele opzet. Het controle-experiment dient dus als leidraad om ervoor te zorgen dat de door het testexperiment verkregen conclusie geen misvatting is.

Na bepaalde passende experimenten blijkt uit observatie duidelijk dat zuurstof alleen vrijkomt wanneer fotosynthese plaatsvindt, dat wil zeggen overdag. Zonder zonlicht kan er geen zetmeel worden gevormd, hoewel de andere essentiële factoren zoals water, kooldioxide en chlorofyl wel aanwezig kunnen zijn.

Fotosynthese is het basisbestanddeel van voeding dat de eenheid van gezond leven heeft gespeeld en een essentiële rol speelt voor levende organismen. De complexe celstructuren van planten zijn opgebouwd uit het belangrijkste product van fotosynthese, een eenvoudig koolhydraat zoals glucose. In dit stadium moet het duidelijk zijn dat, hoewel er veel nadruk is gelegd op fotosynthese, het proces van eiwitsynthese net zo belangrijk is als eerstgenoemde. Tijdens de eiwitsynthese combineren stikstofhoudende verbindingen die door planten worden opgenomen, en in bepaalde gevallen fosfor en andere elementen, zich met glucose om de verschillende plantaardige eiwitten te vormen.

Naast dat het bijdraagt ​​aan de synthese van plantaardige eiwitten, is glucose belangrijk omdat het na een reeks chemische reacties kan worden omgezet in vetten en oliën. Het is ook het primaire product waaruit andere organische verbindingen worden gevormd.

Het belang van fotosynthese in alle voedselcycli kan niet genoeg benadrukt worden. Dieren zijn niet in staat de energie van de zon te gebruiken om energierijke verbindingen te synthetiseren uit eenvoudige, gemakkelijk verkrijgbare stoffen zoals water en koolstofdioxide die zich in de atmosfeer om ons heen bevinden. De melanine en keratine beïnvloeden de kleur en sterkte van de huid van het dier, evenals enige interne schade. Het is daarom een ​​geluk dat planten de energie van zonlicht kunnen gebruiken om energierijke verbindingen te synthetiseren en op te slaan waarvan alle vormen van dierlijk leven uiteindelijk afhankelijk zijn.

Om te overleven eet de mens niet alleen plantaardige producten zoals fruit, groenten en granen, maar ook dieren zoals vee en vis. Rundvee en andere herbivore dieren zijn voor hun bestaan ​​volledig afhankelijk van het plantenleven. Terwijl bepaalde vissen herbivoor zijn, hebben andere een gemengd dieet en een groot aantal is volledig vleesetend. Vleesetende dieren leven indirect van planten. Hun directe dieet bestaat uit kleinere dieren die zichzelf, zo niet geheel, dan gedeeltelijk, moeten voeden met planten. Fotosynthese is de eerste stap in alle voedselcycli.

Tijdens het fotosyntheseproces wordt kooldioxide uit de atmosfeer verwijderd en zuurstof toegevoegd. Als dit zuiveringsproces in de natuur niet zou bestaan, zou de atmosfeer spoedig verzadigd zijn met de kooldioxide die vrijkomt bij de ademhaling van dieren en planten en bij de afbraak van organisch materiaal, waardoor al het leven geleidelijk tot stilstand zou komen. Zonder fotosynthese is er geen voeding. En als er geen voeding is, zal er geen levend wezen zijn. En als er geen levende wezens op aarde zijn, zal de aarde nog steeds vormloos en volkomen leeg zijn. Er zal geen levend wezen zijn dat functioneert als de fotosynthese niet helpt. Ik vraag me af wat het lot van levende wezens vandaag de dag zal zijn, of op een gegeven moment als de fotosynthese stopt.