Kewujudan makhluk hidup di Bumi, termasuk manusia, adalah mustahil tanpa bernafas. Dengan mengambil oksigen dari persekitaran, seseorang menghembus karbon dioksida. Secara teori, gas penting ini sepatutnya telah berakhir. Walau bagaimanapun, jisim udara sentiasa diisi semula dengan mereka. Tindak balas sedemikian menjadi mungkin, kerana semasa respirasi, tumbuhan membebaskan oksigen O2. Semua tumbuhan adalah autotrof, menukar unsur kimia kerak bumi kepada komponen hidupan liar, membebaskan oksigen. Oleh itu, tanpa penyertaan mereka, kehadiran bahan biotik di Bumi akan menjadi persoalan.
Konsep dan faktor fotosintesis
Dengan memakan cahaya matahari, tumbuhan membebaskan oksigen melalui fotosintesis. Pada masa yang sama, ia menghasilkan pelbagai unsur yang mengandungi karbon yang dimakan oleh makhluk biologi.
Wakil flora mengandungi pigmen - klorofil, yang menjadikannya hijau. Komponen ini menangkap sinaran matahari. Terima kasih kepada ini, fotosintesis berlaku dalam tumbuhan, ditemui secara rasmi pada tahun 1771. Istilah itu sendiri berasalkemudian - pada tahun 1877.
Faktor wajib dalam perjalanan tindak balas ialah penyerapan cahaya matahari atau cahaya buatan yang dicipta oleh klorofil. Walau bagaimanapun, gelombang ultraungu semulajadi yang terpancar daripada matahari mempunyai kesan yang paling baik terhadap organisma hidup. Di latitud sederhana, pengaktifan fotosintesis dalam persekitaran semula jadi jatuh pada musim panas, kerana tempoh waktu siang lebih panjang, dan tumbuhan juga mempunyai pucuk hijau dan daun yang layu pada musim luruh.
Untuk melaksanakan transformasi kompleks ini, sebagai tambahan kepada sinaran suria dan klorofil, CO2, H2O dan unsur mineral diperlukan, yang kebanyakannya diekstrak daripada tanah melalui akar.
Tempat pelaksanaan
Fotosintesis berlaku di dalam sel tumbuhan, dalam organel kecil - kloroplas. Ia mengandungi pigmen klorofil, yang memberikan mereka warna hijau.
Transformasi yang sukar ini dilakukan terutamanya dalam daun hijau, serta dalam buah-buahan hijau, pucuk. Kandungan klorofil tertinggi terdapat dalam daun, kerana kawasan yang luas membolehkan anda menyerap sejumlah besar cahaya, oleh itu, terdapat lebih banyak tenaga untuk tindak balas.
Bagaimanakah prosesnya?
Proses menukar bahan dalam tumbuhan yang menghasilkan oksigen agak rumit. Pertama, tumbuhan menangkap sinar matahari dengan bantuan klorofil. Pada masa yang sama, ia menyedut air dari tanah dengan akarnya, yang mengandungi pelbagai mineral, menggunakan CO2 daripada udara dan air. Klorofil menukarkan H2O, unsur surih dan CO2 kepada sebatian organik. Pada masa ini, tumbuhan membebaskan oksigen ke atmosfera, dan sesetengahnya pergi untuk bernafas.
Fotosintesis merangkumi dua fasa yang saling bergantung, tetapi berbeza sama sekali: terang dan gelap. Fasa pertama dijalankan hanya dalam cahaya, tanpanya adalah mustahil. Untuk kegelapan, kehadiran berterusan CO2.
Fasa cahaya
Syarat mutlak untuk pelaksanaan proses pada peringkat ini ialah kehadiran cahaya, mengaktifkan klorofil. Dalam kes ini, yang kedua membelah molekul air kepada H2 dan O2. Segala-galanya berlaku di dalam kloroplas, dalam petak terhad membran - tilakoid. Akibatnya, sebatian organik ATP disintesis, sejenis sumber tenaga dalam proses biologi. Akan tiba masanya tumbuhan membebaskan oksigen.
Fasa gelap
Ia dijalankan dalam stroma kloroplas dan dipanggil gelap, kerana di sini proses boleh berjalan tanpa kehadiran cahaya, iaitu sepanjang masa.
Pertama, terdapat penyerapan berterusan dan penetapan karbon dioksida dari alam sekitar. Kemudian satu siri transformasi berlaku, berakhir dengan pembentukan glukosa (gula semulajadi), asid amino, asid lemak, gliserol dan sebatian organik penting lain. Tenaga untuk tindak balas berlaku diambil daripada ATP dan NADP-H2 yang dicipta dalam fasa cahaya.
Nafas tumbuhan
Sebagai wakil bahan hidup, tumbuhan bernafas. Selain itu, menyerap dan membebaskan kedua-dua O2 dan karbon dioksida. Hanya dalam tumbuhan, semasa proses fotosintesis, CO2 digunakan dan O2 dibebaskan. Perlu diperhatikan bahawa lebih banyak oksigen yang dikeluarkan daripada yang digunakan untuk bernafas. Akibatnya, dalam jumlah keseluruhan dalam cahaya, tumbuhan terutamanya membebaskan oksigen dengan menyerap CO2. Pada masa yang sama, proses pernafasan juga berlaku, tetapi penggunaan O2 dan penyingkiran karbon dioksida berlaku pada skala yang lebih kecil.
Sebagai peraturan, dalam gelap, tumbuhan menyerap oksigen dan membebaskan karbon dioksida, iaitu, mereka bernafas. Oleh itu, tumbuhan tidak mempunyai sistem pernafasan: ia menyerap oksigen dari seluruh permukaan, terutamanya dari daun.
Tumbuhan yang membebaskan oksigen dalam gelap
Kebanyakan tumbuhan mengeluarkan oksigen secara bertenaga dalam cahaya, dan tanpanya, sebaliknya, mereka memakannya. Atas sebab ini, biasanya tidak disyorkan untuk meletakkannya di dalam bilik tidur. Tetapi untuk sesetengah tumbuhan, semuanya berlaku secara terbalik.
Sebagai contoh, Kalanchoe, ficus Benjamin dan orkid secara dinamik memberikan O2 pada bila-bila masa sepanjang hari. Tumbuhan yang membebaskan oksigen pada waktu malam termasuk lidah buaya, yang membasmi kuman, antara lain, udara daripada mikrob dan mengeluarkan bahan berbahaya daripadanya. Mungkin semua orang tahu tentang sifat berfaedah succulent unik ini.
Pembersih alam sekitar yang paling kuat ialah sansevieria, yang membantu menguatkan sistem imun manusia. Spesies ini juga termasuk geranium, mampu memusnahkan mana-manabakteria dan juga beberapa virus. Ia mempunyai sifat antidepresan: baunya boleh melegakan neurosis, insomnia, tekanan dan ketegangan saraf.
Kepentingan fotosintesis untuk planet kita
Menurut saintis, planet Bumi terbentuk daripada nebula suria, dan pada mulanya tiada oksigen di atmosferanya. Kemunculan gas penting sedemikian adalah mungkin disebabkan oleh fotosintesis. Akibatnya, pernafasan oksigen muncul, yang wujud dalam hampir semua makhluk hidup. Oksigen menyumbang kepada pembentukan pertahanan semula jadi planet terhadap sinaran ultraungu dari matahari - lapisan ozon. Keadaan ini menyokong evolusi: pembebasan organisma hidup dari lautan ke darat.
Ia juga sangat penting bahawa tumbuhan yang menghasilkan oksigen juga mengambil karbon dioksida daripada atmosfera. Lebihan CO2 menyebabkan kesan rumah hijau yang tidak baik untuk iklim dan hidupan.
Jika tiada fotosintesis, CO2 akan berlebihan dalam atmosfera planet. Akibatnya, kebanyakan organisma hidup tidak akan dapat bernafas dan akan mati. Fotosintesis menentukan kestabilan komposisi gas cangkerang atmosfera Bumi. Pokok adalah paru-paru planet kita. Oleh itu, adalah sangat penting untuk melindungi mereka daripada penebangan hutan dan kebakaran, serta menanam lebih banyak tumbuh-tumbuhan di penempatan.
Nilai besar fotosintesis terletak pada fakta bahawa pelbagai sebatian organik timbul daripada unsur mineral ringkas. Ternyata semuanyakehidupan di Bumi berhutang kewujudannya kepada proses yang menakjubkan ini.
Selain itu, tumbuhan dimakan oleh sejumlah besar haiwan. Sebatian organik yang dicipta dan terkumpul oleh tumbuhan juga merupakan makanan dan sumber tenaga. Selama berbilion tahun, deposit besar bahan organik (minyak, arang batu dan lain-lain) telah terkumpul di dalam perut bumi.
Orang ramai menggunakan hasil fotosintesis bukan sahaja dalam makanan dan rawatan, tetapi juga dalam aktiviti ekonomi sebagai bahan binaan dan pelbagai bahan mentah.
