Odżywianie fotosyntetyczne dla zdrowia i życia

Odżywianie fotosyntetyczne dla zdrowia i życia

Organizmy żywe nieustannie reagują chemicznie, co powoduje zmiany energii w ich ciałach. Wszystkie te reakcje i zmiany nazywane są metabolizmem. Zasadniczo metabolizm składa się z dwóch procesów: syntezy lub budowy złożonych substancji organizmu z prostszych składników i energii oraz rozkładu lub rozkładu tych złożonych substancji i energii. Pierwszy proces nazywany jest anabolizmem, drugi katabolizmem.

Jedną z głównych cech organizmów żywych jest zdolność do odżywiania się. Nazywa się to odżywianiem. Odżywianie jest zatem procesem pozyskiwania energii i materiałów do metabolizmu komórkowego, w tym do utrzymania, naprawy i wzrostu komórek. W organizmach żywych odżywianie to złożony ciąg procesów anabolicznych i katabolicznych, podczas których żywność spożyta w organizmie przekształca się w złożone substancje ustrojowe (głównie do wzrostu) i energię (do pracy). U zwierząt spożywana żywność występuje zwykle w postaci złożonych, nierozpuszczalnych związków. Są one podzielone na prostsze związki, które mogą być wchłaniane przez komórki. W roślinach złożone materiały spożywcze są najpierw syntetyzowane przez komórki roślinne, a następnie rozprowadzane do wszystkich części ciała rośliny. Tutaj przekształcają się w prostsze, rozpuszczalne formy, które mogą zostać wchłonięte przez protoplazmę każdej komórki. Surowce potrzebne do syntezy tych złożonych materiałów spożywczych uzyskuje się z powietrza i gleby w środowisku roślinnym.

Wszystkie żywe organizmy, które nie mogą zapewnić własnego zaopatrzenia w energię poprzez fotosyntezę lub chemosyntezę, nazywane są organizmami heterostrofowymi lub organizmami heterostroficznymi. Heterostrofizm oznacza żerowanie na innych. Wszystkie zwierzęta są heterostrofami. Inne organizmy, takie jak wiele rodzajów bakterii, niektóre rośliny kwitnące i wszystkie grzyby, korzystają z tej metody odżywiania. Sposób, w jaki heterostrofy zdobywają pożywienie, jest bardzo zróżnicowany. Jednak sposób, w jaki żywność przekształcana jest w formę użyteczną w organizmie, jest w większości przypadków bardzo podobny. Jednakże wszystkie rośliny zielone mają zdolność wytwarzania węglowodanów z pewnych surowców znajdujących się w powietrzu i glebie. Zdolność ta jest ważna nie tylko dla samych roślin, ale także dla zwierząt, w tym ludzi, których pożywieniem są bezpośrednio lub pośrednio rośliny.

Fotosynteza to proces, w którym rośliny wytwarzają żywność przy użyciu energii słonecznej i dostępnych surowców. Jest to produkcja węglowodanów w roślinach. Zachodzi to tylko w komórkach chlorofilowych (tj. zielonych) liści i łodyg. Te zielone komórki zawierają chloroplasty, które są niezbędne do syntezy żywności. Wszystkie surowce potrzebne do fotosyntezy, czyli woda i sole mineralne z gleby oraz dwutlenek węgla z atmosfery, muszą zatem zostać przetransportowane do komórek chlorofilu, których jest najwięcej w liściach.

Maleńkie pory lub aparaty szparkowe, zwykle występujące częściej na dolnej powierzchni większości liści, umożliwiają przedostawanie się gazów z atmosfery do tkanki. Stomia to owalna komórka naskórka zwana komórką ochronną. Każda stomia jest w rzeczywistości otworem podstomowej komory powietrznej. Jest to duża międzykomórkowa przestrzeń powietrzna sąsiadująca ze stomią. Jest ciągły z innymi międzykomórkowymi przestrzeniami powietrznymi w liściu. Rozmiar każdego poru szparkowego zależy od krzywizny otaczających go komórek ochronnych. Kiedy komórki ochronne napełnią się wodą, pęcznieją lub wybrzuszają się, w wyniku czego otwierają się pory. Jednak gdy poziom wody jest niski, stają się miękkie lub zwiotczałe, w wyniku czego zapadają się, powodując zamknięcie porów. Kiedy stomia jest otwarta, powietrze dostaje się do komory podstomijnej i dyfunduje przez powietrze międzykomórkowe, które rozpuszcza się w wodzie otaczającej komórki. Ten roztwór dwutlenku węgla następnie dyfunduje do komórek liści, szczególnie komórek palisadowych. Tutaj jest wykorzystywany przez chloroplasty do fotosyntezy.

Woda zawierająca rozpuszczone sole mineralne takie jak fosforany, chlorki i wodorowęglany sodu, potasu, wapnia, żelaza i magnezu jest pobierana z gleby przez korzenie. Ta woda glebowa przedostaje się do włośników w procesie zwanym osmozą. Cząsteczka wody przemieszcza się przez półprzepuszczalną membranę z obszaru o niższym stężeniu do obszaru o wyższym stężeniu. Następnie jest przenoszony w górę przez tkankę ksylemu z korzeni, przez łodygę, do liści. Transportowany jest do wszystkich komórek poprzez żyłę i jej odgałęzienia.

Chloroplasty zawierają zielony pigment (chlorofil), który nadaje roślinom kolor i może absorbować energię świetlną ze światła słonecznego. Energia ta jest wykorzystywana w jednym z pierwszych zasadniczych etapów fotosyntezy. mianowicie podział cząsteczki wody na tlen i wodór. Tlen ten jest uwalniany do atmosfery. Zastosowane składniki wodorowe redukują również dwutlenek węgla w szeregu enzymów i energochłonnych reakcji, tworząc złożone związki organiczne, takie jak cukry i skrobie.

Podczas fotosyntezy związki wysokoenergetyczne, takie jak węglowodany, są syntetyzowane ze związków niskoenergetycznych, takich jak dwutlenek węgla i woda, w obecności światła słonecznego i chlorofilu. Ponieważ do fotosyntezy potrzebna jest energia słoneczna, proces ten nie może zachodzić w nocy, ponieważ nie ma światła słonecznego. Końcowymi produktami fotosyntezy są węglowodany i tlen. Ten pierwszy jest rozproszony we wszystkich częściach systemu. Ten ostatni jest uwalniany do atmosfery w postaci gazu przez aparaty szparkowe w zamian za pochłonięty dwutlenek węgla. Występowanie fotosyntezy w zielonych liściach można wykazać doświadczalnie wykazując absorpcję przez liście dwutlenku węgla, wody i energii oraz produkcję tlenu i węglowodanów. Można przeprowadzić proste eksperymenty, aby wykazać uwalnianie tlenu przez rośliny zielone, tworzenie się węglowodanów (mianowicie skrobi) w liściach oraz zapotrzebowanie na dwutlenek węgla, światło słoneczne i chlorofil do tworzenia skrobi w zielonych liściach.

Eksperymenty fizjologiczne polegają na umieszczaniu materiału biologicznego, np. roślin i zwierząt lub części roślin i zwierząt, w nietypowych warunkach, takich jak: B. okulary, klatki lub pudełka. Jeżeli przeprowadza się doświadczenie w celu wykazania skutków braku dwutlenku węgla podczas procesu fotosyntezy, można uznać, że wynik takiego eksperymentu wynika częściowo z umieszczenia materiału biologicznego w nienaturalnych warunkach doświadczalnych, a zatem jest konieczne przeprowadzenie dwóch prawie identycznych eksperymentów; Jedno umieszcza się w warunkach normalnych (eksperyment kontrolny), w których obecne są wszystkie czynniki niezbędne do fotosyntezy, drugie (doświadczenie testowe) umieszcza się w warunkach, w których jeden czynnik jest eliminowany lub zmieniany, podczas gdy wszystkie inne czynniki są obecne. W ten sposób eksperymentator może być pewien, że wynik jego eksperymentu testowego wynika z wyeliminowanego lub zróżnicowanego czynnika, a nie z układu eksperymentu. Zatem eksperyment kontrolny służy jako wskazówka, która pozwala upewnić się, że wniosek uzyskany w wyniku eksperymentu testowego nie jest błędny.

Po odpowiednich eksperymentach obserwacja wyraźnie pokazuje, że tlen uwalnia się dopiero wtedy, gdy zachodzi fotosynteza, czyli w ciągu dnia. Bez światła słonecznego skrobia nie może powstać, chociaż mogą występować inne niezbędne czynniki, takie jak woda, dwutlenek węgla i chlorofil.

Fotosynteza jest podstawowym składnikiem odżywiania, który odgrywa jedność zdrowego życia i odgrywa zasadniczą rolę dla organizmów żywych. Złożone struktury komórkowe roślin zbudowane są z głównego produktu fotosyntezy, prostego węglowodanu, takiego jak glukoza. Na tym etapie musi być jasne, że chociaż duży nacisk położono na fotosyntezę, proces syntezy białek jest równie ważny jak ten pierwszy. Podczas syntezy białek związki zawierające azot wchłaniane przez rośliny, a w niektórych przypadkach fosfor i inne pierwiastki, łączą się z glukozą, tworząc różne białka roślinne.

Oprócz tego, że uczestniczy w syntezie białek roślinnych, glukoza jest ważna, ponieważ po szeregu reakcji chemicznych może zostać przekształcona w tłuszcze i oleje. Jest także podstawowym produktem, z którego powstają inne związki organiczne.

Nie można przecenić znaczenia fotosyntezy we wszystkich cyklach pokarmowych. Zwierzęta nie są w stanie wykorzystać energii słonecznej do syntezy związków bogatych w energię z prostych, łatwo dostępnych substancji, takich jak woda i dwutlenek węgla, znajdujących się w otaczającej nas atmosferze. Melanina i keratyna wpływają na kolor i wytrzymałość skóry zwierzęcia, a także na pewne uszkodzenia wewnętrzne. Na szczęście rośliny mogą wykorzystywać promienie słoneczne do syntezy i magazynowania związków bogatych w energię, od których ostatecznie zależą wszystkie formy życia zwierząt.

Aby przetrwać, ludzie jedzą nie tylko produkty roślinne, takie jak owoce, warzywa i zboża, ale także zwierzęta, takie jak bydło i ryby. Bydło i inne zwierzęta roślinożerne są całkowicie zależne od życia roślinnego. Podczas gdy niektóre ryby są roślinożerne, inne mają mieszaną dietę, a duża liczba jest całkowicie mięsożerna. Zwierzęta mięsożerne żyją pośrednio na roślinach. Ich bezpośrednia dieta składa się z mniejszych zwierząt, które muszą żywić się, jeśli nie w całości, to częściowo, roślinami. Fotosynteza jest pierwszym krokiem we wszystkich cyklach pokarmowych.

Podczas procesu fotosyntezy z atmosfery usuwany jest dwutlenek węgla i dodawany jest tlen. Gdyby w przyrodzie nie było tego procesu oczyszczania, atmosfera wkrótce zostałaby nasycona dwutlenkiem węgla uwalnianym podczas oddychania zwierząt i roślin oraz podczas rozkładu materii organicznej, tak że wszelkie życie stopniowo by ustało. Bez fotosyntezy nie ma odżywiania. A jeśli nie będzie pożywienia, nie będzie żywej istoty. A jeśli na ziemi nie będzie żadnych żywych stworzeń, ziemia nadal będzie bezkształtna i całkowicie pusta. Bez fotosyntezy nie będzie żadnej żywej istoty, która by funkcjonowała. Zastanawiam się, jaki będzie los żywych istot dzisiaj lub w pewnym momencie, jeśli fotosynteza się zatrzyma.