Inligting

7.8: 'n Oorsig van fotosintese - biologie

7.8: 'n Oorsig van fotosintese - biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Leerdoelwitte

Som die proses van fotosintese op

Alle lewende organismes op aarde bestaan ​​uit een of meer selle. Elke sel werk op die chemiese energie wat hoofsaaklik in koolhidraatmolekules (voedsel) voorkom, en die meerderheid van hierdie molekules word deur een proses vervaardig: fotosintese. Deur fotosintese skakel sekere organismes sonenergie (sonlig) om in chemiese energie, wat dan gebruik word om koolhidraatmolekules te bou. Die energie wat gebruik word om hierdie molekules bymekaar te hou, word vrygestel wanneer 'n organisme voedsel afbreek. Selle gebruik dan hierdie energie om werk te verrig, soos sellulêre respirasie.

Die energie wat deur fotosintese ingespan word, kom die ekosisteme van ons planeet voortdurend binne en word van die een organisme na die ander oorgedra. Daarom, direk of indirek, bied die proses van fotosintese die meeste energie wat lewende dinge op aarde benodig.

Fotosintese lei ook tot die vrystelling van suurstof in die atmosfeer. Kortom, om te eet en asem te haal, is mense byna heeltemal afhanklik van die organismes wat fotosintese uitvoer.

Sonafhanklikheid en voedselproduksie

Sommige organismes kan fotosintese uitvoer, terwyl ander nie kan nie. 'N Autotrof is 'n organisme wat sy eie voedsel kan produseer. Die Griekse wortels van die woord outotroof beteken "self" (outomaties) "Voerder" (trofee). Plante is die bekendste outotrofe, maar ander bestaan, insluitend sekere soorte bakterieë en alge (Figuur 1). Oseaniese alge dra enorme hoeveelhede voedsel en suurstof by tot globale voedselkettings. Plante is ook foto -outotrofe, 'n soort outotrofe wat sonlig en koolstof uit koolstofdioksied gebruik om chemiese energie in die vorm van koolhidrate te sintetiseer. Alle organismes wat fotosintese uitvoer, benodig sonlig.

Heterotrofe is organismes wat nie in staat is om fotosintese te neem nie, wat dus energie en koolstof uit voedsel moet verkry deur ander organismes te verbruik. Die Griekse wortels van die woord heterotroof beteken "ander" (hetero) "Voerder" (trofee), wat beteken dat hul kos van ander organismes af kom. Selfs as die voedselorganisme 'n ander dier is, spoor hierdie voedsel sy oorsprong terug na outotrofe en die proses van fotosintese. Mense is heterotrofe, soos alle diere. Heterotrofe is direk of indirek afhanklik van outotrofe. Herte en wolwe is heterotrofe. 'N Hert kry energie deur plante te eet. 'N Wolf wat 'n takbok eet, kry energie wat oorspronklik afkomstig was van die plante wat die hert geëet het. Die energie in die plant kom uit fotosintese, en daarom is dit die enigste outotrofe in hierdie voorbeeld (figuur 2). Deur hierdie redenasie te gebruik, skakel alle voedsel wat deur mense geëet word ook terug na outotrofe wat fotosintese uitvoer.

Fotosintese is 'n multi-stap proses wat sonlig, koolstofdioksied (wat min energie is) en water as substrate vereis (Figuur 3). Nadat die proses voltooi is, stel dit suurstof vry en produseer gliseraldehied-3-fosfaat (GA3P), eenvoudige koolhidraatmolekules (wat hoog in energie is) wat daarna omgeskakel kan word in glukose, sukrose, of enige van dosyne ander suikermolekules. Hierdie suikermolekules bevat energie en die energiekoolstof wat alle lewende dinge nodig het om te oorleef.

Die volgende is die chemiese vergelyking vir fotosintese (Figuur 4):

Alhoewel die vergelyking eenvoudig lyk, is die baie stappe wat tydens fotosintese plaasvind eintlik redelik kompleks. Voordat u die besonderhede leer oor hoe fotoautotrofe sonlig in voedsel verander, is dit belangrik om kennis te maak met die betrokke strukture.

By plante vind fotosintese gewoonlik in blare plaas, wat uit verskeie lae selle bestaan. Die proses van fotosintese vind plaas in 'n middelste laag genaamd die mesofil. Die gaswisseling van koolstofdioksied en suurstof vind plaas deur klein, gereguleerde openinge genoem huidmondjies (enkelvoud: stoma), wat ook rolle speel in die regulering van gaswisseling en waterbalans. Die huidmondjies is tipies aan die onderkant van die blaar geleë, wat help om waterverlies te verminder. Elke stoma word omring deur beskermselle wat die opening en sluiting van die huidmondjies reguleer deur te swel of te krimp in reaksie op osmotiese veranderinge.

In alle outotrofiese eukariote vind fotosintese plaas binne 'n organel wat a genoem word chloroplast. Vir plante bestaan ​​chloroplastbevattende selle in die mesofil. Chloroplaste het 'n dubbelmembraanomhulsel (saamgestel uit 'n buitenste membraan en 'n binnemembraan). Binne die chloroplast is gestapelde, skyfvormige strukture genoem thylakoids. In die thylakoid membraan is chlorofil, a pigment (molekule wat lig absorbeer) verantwoordelik vir die aanvanklike interaksie tussen lig en plantmateriaal, en talle proteïene wat die elektrontransportketting uitmaak. Die thylakoid membraan omhul 'n interne ruimte genaamd die tilakoïed lumen. Soos getoon in figuur 5, word 'n stapel thylakoids a genoem granum, en die vloeistofgevulde ruimte rondom die granum word genoem stroma of "bed" (moet nie verwar word met stoma of "mond," 'n opening op die blaar epidermis nie).

Oefenvraag

Op 'n warm, droë dag maak plante hul huidmondjies toe om water te bespaar. Watter impak sal dit op fotosintese hê?

[oefen-area rye = ”2 ″] [/oefen-area]
[onthul-antwoord q = ”173275 ″] Wys antwoord [/onthul-antwoord]
[hidden-answer a = ”173275 ″] Koolstofdioksiedvlakke ('n noodsaaklike fotosintetiese substraat) sal onmiddellik daal. As gevolg hiervan word die tempo van fotosintese geïnhibeer. [/Hidden-answer]

Die twee dele van fotosintese

Fotosintese vind plaas in twee opeenvolgende stadiums: die lig-afhanklike reaksies en die lig-onafhanklike-reaksies. In die ligafhanklike reaksies, energie uit sonlig word geabsorbeer deur chlorofil en daardie energie word omgeskakel in gestoorde chemiese energie. In die lig-onafhanklike reaksies, die chemiese energie wat tydens die ligafhanklike reaksies verkry word, dryf die samestelling van suikermolekules uit koolstofdioksied. Dus, alhoewel die lig-onafhanklike reaksies nie lig as 'n reaktant gebruik nie, benodig hulle die produkte van die lig-afhanklike reaksies om te funksioneer. Daarbenewens word verskeie ensieme van die lig-onafhanklike reaksies deur lig geaktiveer. Die ligafhanklike reaksies gebruik sekere molekules om die energie tydelik te stoor: Daar word daarna verwys as energiedraers. Die energiedraers wat energie van ligafhanklike reaksies na ligonafhanklike reaksies beweeg, kan as "vol" beskou word omdat hulle ryk is aan energie. Nadat die energie vrygestel is, keer die "leë" energiedraers terug na die ligafhanklike reaksie om meer energie te verkry. Figuur 6 illustreer die komponente binne die chloroplast waar die ligafhanklike en ligonafhanklike reaksies plaasvind.

Probeer dit

Groot kruidenierswinkels in die Verenigde State is ingedeel in afdelings, soos suiwel, vleis, produkte, brood, graan, ensovoorts. Elke gang (figuur 7) bevat honderde, indien nie duisende nie, verskillende produkte wat kliënte kan koop en verbruik.

Alhoewel daar 'n groot verskeidenheid is, skakel elke item terug na fotosintese. Vleis en suiwel verbind omdat die diere plantaardige voedsel gevoer is. Die brood, graan en pasta kom grootliks van styselagtige korrels, wat die sade is van fotosintese-afhanklike plante. Wat van nageregte en drankies? Al hierdie produkte bevat suiker - sukrose is 'n plantproduk, 'n disakkaried, 'n koolhidraatmolekule, wat direk uit fotosintese gebou is. Boonop is baie items minder vanselfsprekend afkomstig van plante: byvoorbeeld, papiergoedere is gewoonlik plantprodukte, en baie plastiek (volop as produkte en verpakking) kan verkry word van alge of van olie, die gefossileerde oorblyfsels van fotosintetiese organismes. Feitlik elke spesery en geurstof in die speserygang is deur 'n plant vervaardig as 'n blaar, wortel, bas, blom, vrug of stam. Uiteindelik verbind fotosintese met elke maaltyd en elke kos wat 'n persoon verbruik.

Leerdoelwitte

Die proses van fotosintese het lewe op aarde verander. Deur energie uit die son te benut, het fotosintese ontwikkel om lewende dinge toegang tot enorme hoeveelhede energie te gee. As gevolg van fotosintese het lewende dinge toegang verkry tot voldoende energie wat hulle in staat gestel het om nuwe strukture te bou en die huidige biodiversiteit te bereik.

Slegs sekere organismes, wat fotooutotrofe genoem word, kan fotosintese uitvoer; hulle benodig die teenwoordigheid van chlorofil, 'n gespesialiseerde pigment wat sekere gedeeltes van die sigbare spektrum absorbeer en energie van sonlig kan opvang. Fotosintese gebruik koolstofdioksied en water om koolhidraatmolekules bymekaar te maak en suurstof as afvalproduk in die atmosfeer vry te stel. Eukariotiese outotrofe, soos plante en alge, het organelle wat chloroplaste genoem word waarin fotosintese plaasvind, en stysel ophoop. In prokariote, soos sianobakterieë, is die proses minder gelokaliseer en vind dit plaas in gevoude membrane, uitbreidings van die plasmamembraan en in die sitoplasma.


Oorsig van fotosintese

Alle lewende organismes op aarde bestaan ​​uit een of meer selle. Elke sel werk op die chemiese energie wat hoofsaaklik in koolhidraatmolekules (voedsel) voorkom, en die meerderheid van hierdie molekules word deur een proses vervaardig: fotosintese. Deur fotosintese omskep sekere organismes sonenergie (sonlig) in chemiese energie, wat dan gebruik word om koolhidraatmolekules te bou. Die energie wat gebruik word om hierdie molekules bymekaar te hou, word vrygestel wanneer 'n organisme voedsel afbreek. Selle gebruik hierdie energie dan om werk te verrig, soos sellulêre asemhaling.

Die energie wat deur fotosintese ingespan word, kom die ekosisteme van ons planeet voortdurend binne en word van die een organisme na die ander oorgedra. Daarom, direk of indirek, bied die proses van fotosintese die meeste energie wat lewende dinge op aarde benodig.

Fotosintese lei ook tot die vrystelling van suurstof in die atmosfeer. Kortom, om te eet en asem te haal, is mense byna heeltemal afhanklik van die organismes wat fotosintese uitvoer.

Klik op die volgende skakel om meer te wete te kom oor fotosintese.


Oorsig van fotosintese

Fotosintese is noodsaaklik vir alle lewe op aarde, beide plante en diere is daarvan afhanklik. Dit is die enigste biologiese proses wat energie kan opvang wat van sonlig afkomstig is en dit omskakel in chemiese verbindings (koolhidrate) wat elke organisme gebruik om sy metabolisme aan te dryf. Dit is ook 'n bron van suurstof wat nodig is vir baie lewende organismes. Kortom, die energie van sonlig word "vasgevang" om elektrone aan te wakker, waarvan die energie dan in die kovalente bindings van suikermolekules gestoor word. Hoe lank blywend en stabiel is daardie kovalente bindings? Die energie wat vandag onttrek word deur die verbranding van steenkool en petroleumprodukte verteenwoordig sonligenergie wat deur fotosintese 350 tot 200 miljoen jaar gelede gedurende die Karboontydperk vasgevang en geberg word.

Plante, alge en 'n groep bakterieë genaamd sianobakterieë is die enigste organismes wat in staat is om fotosintese uit te voer (Figuur). Omdat hulle lig gebruik om hul eie voedsel te vervaardig, word hulle genoem foto outotrofe (letterlik, "selfvoeders wat lig gebruik"). Ander organismes, soos diere, swamme en die meeste ander bakterieë, word genoem heterotrofe ("Ander voeders"), omdat hulle moet staatmaak op die suikers wat fotosintetiese organismes produseer vir hul energiebehoeftes. ’n Derde baie interessante groep bakterieë sintetiseer suikers, nie deur sonlig se energie te gebruik nie, maar deur energie uit anorganiese chemiese verbindings te onttrek. Om hierdie rede word daar na hulle verwys as chemo-outotrofe.

Fotoautotrofe, insluitend (a) plante, (b) alge en (c) sianobakterieë sintetiseer hul organiese verbindings via fotosintese met sonlig as 'n energiebron. Sianobakterieë en planktonale alge kan oor enorme gebiede in water groei en soms die oppervlak heeltemal bedek. In 'n (d) diepsee-uitlaat vang chemo-outotrofe, soos hierdie (e) termofiele bakterieë, energie van anorganiese verbindings op om organiese verbindings te produseer. Die ekosisteem rondom die vents het 'n uiteenlopende verskeidenheid diere, soos buiswurms, skaaldiere en seekatte wat energie uit die bakterieë verkry. (krediet a: wysiging van werk deur Steve Hillebrand, US Fish and Wildlife Service krediet b: wysiging van werk deur "eutrophication&hypoxia"/Flickr krediet c: wysiging van werk deur NASA krediet d: Universiteit van Washington, NOAA krediet e: wysiging van werk deur Mark Amend, Weskus en Poolstreke Ondersese Navorsingsentrum, UAF, NOAA)

Die belangrikheid van fotosintese is nie net dat dit sonlig se energie kan vasvang nie. 'N Hagedis wat homself op 'n koue dag insink, kan immers die son se energie gebruik om op te warm in 'n proses wat genoem word gedrags termoregulering. In teenstelling hiermee is fotosintese noodsaaklik omdat dit ontwikkel het as 'n manier om stoor die energie van sonstraling (die 'foto-' deel) na energie in die koolstof-koolstofbindings van koolhidraatmolekules (die '-sintese' deel). Daardie koolhidrate is die energiebron wat heterotrofe gebruik om die sintese van ATP via asemhaling aan te dryf. Fotosintese dryf dus 99 persent van die aarde se ekosisteme. As 'n top roofdier, soos 'n wolf, op 'n takbok prooi (Figuur), is die wolf aan die einde van 'n energiepad wat gegaan het van kernreaksies op die oppervlak van die son, na sigbare lig, na fotosintese, na plantegroei, aan takbokke, en uiteindelik aan die wolf.

Die energie wat gestoor word in koolhidraatmolekules uit fotosintese, gaan deur die voedselketting. Die roofdier wat hierdie takbokke eet, ontvang 'n deel van die energie wat ontstaan ​​het uit die fotosintetiese plantegroei wat die takbok verbruik het. (krediet: wysiging van werk deur Steve VanRiper, U.S. Fish and Wildlife Service)


Twee dele van fotosintese

Fotosintese vind plaas in twee opeenvolgende fases: die ligafhanklike reaksies en die ligonafhanklike reaksies. In die ligafhanklike reaksies, energie uit sonlig word geabsorbeer deur chlorofil en daardie energie word omgeskakel in gestoorde chemiese energie. In die lig-onafhanklike reaksies, dryf die chemiese energie wat tydens die ligafhanklike reaksies geoes word die samestelling van suikermolekules uit koolstofdioksied. Dus, alhoewel die lig-onafhanklike reaksies nie lig as 'n reaktant gebruik nie, benodig hulle die produkte van die lig-afhanklike reaksies om te funksioneer. Daarbenewens word verskeie ensieme van die lig-onafhanklike reaksies deur lig geaktiveer. Die ligafhanklike reaksies gebruik sekere molekules om die energie tydelik op te slaan: dit word energiedraers genoem. Die energiedraers wat energie van lig-afhanklike reaksies na lig-onafhanklike reaksies beweeg, kan beskou word as “vol” omdat hulle ryk is aan energie. Nadat die energie vrygestel is, keer die “leë” energiedraers terug na die ligafhanklike reaksie om meer energie te verkry. Figuur 4 illustreer die komponente binne die chloroplast waar die ligafhanklike en ligonafhanklike reaksies plaasvind.

Figuur 4. Fotosintese vind in twee stadiums plaas: ligafhanklike reaksies en die Calvyn-siklus. Ligafhanklike reaksies, wat in die thylakoid membraan plaasvind, gebruik ligenergie om ATP en NADPH te maak. Die Calvynsiklus, wat in die stroma plaasvind, gebruik energie wat van hierdie verbindings afkomstig is om GA3P uit CO te maak2.

Fotosintese by die kruidenierswinkel

Figuur 5. Voedsel wat mense eet, kom van fotosintese af. (krediet: Associação Brasileira de Supermercados)

Groot kruidenierswinkels in die Verenigde State is ingedeel in afdelings, soos suiwel, vleis, produkte, brood, graan, ensovoorts. Elke gang (Figuur 5) bevat honderde, indien nie duisende nie, verskillende produkte wat klante kan koop en verbruik.

Alhoewel daar 'n groot verskeidenheid is, skakel elke item terug na fotosintese. Vleis en suiwel skakel omdat die diere plant-gebaseerde voedsel gevoer is. Die brood, graan en pasta kom grootliks van styselagtige korrels, wat die sade is van fotosintese-afhanklike plante. Wat van nageregte en drankies? Al hierdie produkte bevat suiker - sukrose is 'n plantproduk, 'n disakkaried, 'n koolhidraatmolekule, wat direk uit fotosintese gebou is. Boonop is baie items minder duidelik afkomstig van plante: papiergoedere is byvoorbeeld gewoonlik plantprodukte, en baie plastiek (volop in produkte en verpakkings) kan afkomstig wees van alge of olie, die versteende oorblyfsels van fotosintetiese organismes. Feitlik elke spesery en geurstof in die speserygang is deur 'n plant vervaardig as 'n blaar, wortel, bas, blom, vrug of stam. Uiteindelik sluit fotosintese aan by elke maaltyd en elke voedsel wat 'n persoon eet.

Opsommend: 'n Oorsig van fotosintese

Die proses van fotosintese het lewe op Aarde verander. Deur energie van die son te benut, het fotosintese ontwikkel om lewende dinge toegang tot enorme hoeveelhede energie te gee. As gevolg van fotosintese het lewende dinge toegang tot voldoende energie gekry wat hulle in staat gestel het om nuwe strukture te bou en die biodiversiteit te bereik wat vandag sigbaar is.

Slegs sekere organismes, genaamd foto-outotrofe, kan fotosintese uitvoer, hulle benodig die teenwoordigheid van chlorofil, 'n gespesialiseerde pigment wat sekere gedeeltes van die sigbare spektrum absorbeer en energie van sonlig kan opvang. Fotosintese gebruik koolstofdioksied en water om koolhidraatmolekules bymekaar te maak en suurstof as afvalproduk in die atmosfeer vry te stel. Eukariotiese outotrofe, soos plante en alge, het organelle genaamd chloroplaste waarin fotosintese plaasvind en stysel ophoop. In prokariote, soos sianobakterieë, is die proses minder gelokaliseer en vind dit plaas in gevoude membrane, uitbreidings van die plasmamembraan en in die sitoplasma.


Kunsverbinding

Fotosintese vind plaas in chloroplaste, wat 'n buitenste membraan en 'n binnemembraan het. Stapels tilakoïede genoem grana vorm 'n derde membraanlaag.

Op 'n warm, droë dag maak plante hul huidmondjies toe om water te bespaar. Watter impak sal dit op fotosintese hê?


Biologie 171


Die metaboliese prosesse in alle organismes - van bakterieë tot mense - verg energie. Om hierdie energie te verkry, kry baie organismes toegang tot gestoorde energie deur te eet, dit wil sê deur ander organismes in te neem. Maar waar kom die gestoorde energie in voedsel vandaan? Al hierdie energie kan teruggevoer word na fotosintese.

Leerdoelwitte

Aan die einde van hierdie afdeling kan u die volgende doen:

  • Verduidelik die betekenis van fotosintese vir ander lewende organismes
  • Beskryf die hoofstrukture betrokke by fotosintese
  • Identifiseer die substrate en produkte van fotosintese

Fotosintese is noodsaaklik vir alle lewe op aarde, beide plante en diere is daarvan afhanklik. Dit is die enigste biologiese proses wat energie kan opvang wat van sonlig afkomstig is en dit omskakel in chemiese verbindings (koolhidrate) wat elke organisme gebruik om sy metabolisme aan te dryf. Dit is ook 'n bron van suurstof wat nodig is vir baie lewende organismes. Kortom, die energie van sonlig word "vasgevang" om elektrone aan te wakker, waarvan die energie dan in die kovalente bindings van suikermolekules gestoor word. Hoe lank en stabiel is die kovalente bindings? Die energie wat vandag onttrek word deur die verbranding van steenkool en petroleumprodukte verteenwoordig sonligenergie wat deur fotosintese 350 tot 200 miljoen jaar gelede gedurende die Karboontydperk vasgevang en geberg word.

Plante, alge en 'n groep bakterieë wat sianobakterieë genoem word, is die enigste organismes wat fotosintese kan verrig ((Figuur)). Omdat hulle lig gebruik om hul eie kos te vervaardig, word hulle foto-outotrofe genoem (letterlik, "selfvoeders wat lig gebruik"). Ander organismes, soos diere, swamme en die meeste ander bakterieë, word heterotrofe ("ander voeders") genoem, omdat hulle moet staatmaak op die suikers wat deur fotosintetiese organismes geproduseer word vir hul energiebehoeftes. ’n Derde baie interessante groep bakterieë sintetiseer suikers, nie deur sonlig se energie te gebruik nie, maar deur energie uit anorganiese chemiese verbindings te onttrek. Om hierdie rede word daar na hulle verwys as chemo-outotrofe.


Die belangrikheid van fotosintese is nie net dat dit sonlig se energie kan vasvang nie. 'N Hagedis wat homself op 'n koue dag insink, kan immers die son se energie gebruik om op te warm in 'n proses wat genoem word gedrags termoregulering. In teenstelling hiermee is fotosintese noodsaaklik omdat dit ontwikkel het as 'n manier om stoor die energie van sonstraling (die 'foto-' deel) na energie in die koolstof-koolstofbindings van koolhidraatmolekules (die '-sintese' deel). Hierdie koolhidrate is die energiebron wat heterotrofe gebruik om die sintese van ATP via asemhaling te dryf. Fotosintese dryf dus 99 persent van die aarde se ekosisteme aan. Wanneer 'n top roofdier, soos 'n wolf, op 'n takbok jag ((Figuur)), is die wolf aan die einde van 'n energiepad wat gegaan het van kernreaksies op die oppervlak van die son, na sigbare lig, na fotosintese, na plantegroei, takbokke en uiteindelik die wolf.


Hoofstrukture en opsomming van fotosintese

Fotosintese is 'n multi-stap proses wat spesifieke golflengtes van sigbare sonlig, koolstofdioksied (wat min energie bevat) en water as substraat benodig ((figuur)). Nadat die proses voltooi is, stel dit suurstof vry en produseer gliseraldehied-3-fosfaat (GA3P), sowel as eenvoudige koolhidraatmolekules (hoog in energie) wat dan omskep kan word in glukose, sukrose of enige ander dosyn ander suikermolekules. Hierdie suikermolekules bevat energie en die energiekoolstof wat alle lewende dinge nodig het om te oorleef.


Die volgende is die chemiese vergelyking vir fotosintese ((Figuur)):


Alhoewel die vergelyking eenvoudig lyk, is die baie stappe wat tydens fotosintese plaasvind eintlik redelik kompleks. Voordat u die besonderhede leer oor hoe fotoautotrofe sonlig in voedsel verander, is dit belangrik om kennis te maak met die betrokke strukture.

Basiese fotosintetiese strukture

By plante vind fotosintese gewoonlik in blare plaas, wat uit verskeie lae selle bestaan. Die proses van fotosintese vind plaas in 'n middellaag wat die mesofil genoem word. Die gaswisseling van koolstofdioksied en suurstof vind plaas deur klein, gereguleerde openinge genaamd stomata (enkelvoud: stoma), wat ook 'n rol speel in die regulering van gaswisseling en waterbalans. Die huidmondjies is tipies aan die onderkant van die blaar geleë, wat help om waterverlies as gevolg van hoë temperature op die boonste oppervlak van die blaar te verminder. Elke stoma word omring deur beskermselle wat die opening en sluiting van die huidmondjies reguleer deur te swel of te krimp in reaksie op osmotiese veranderinge.

In alle outotrofiese eukariote vind fotosintese plaas binne 'n organel wat 'n chloroplast genoem word. Vir plante bestaan ​​selle wat chloroplast bevat, meestal in die mesofil. Chloroplaste het 'n dubbele membraanomhulsel (saamgestel uit 'n buitenste membraan en 'n binnemembraan) en is afkomstig van antieke vrylewende sianobakterieë. Binne die chloroplast is gestapelde, skyfvormige strukture wat thylakoids genoem word. In die thylakoid -membraan is chlorofil, 'n pigment (molekule wat lig absorbeer), verantwoordelik vir die aanvanklike interaksie tussen lig en plantmateriaal, en talle proteïene wat die elektrontransportketting uitmaak. Die tilakoïedmembraan omsluit 'n interne spasie wat die tilakoïedlumen genoem word. Soos getoon in (figuur), word 'n stapel thylakoids 'n granum genoem, en die vloeistofgevulde ruimte rondom die granum word stroma of 'bed' genoem (nie te verwar met stoma of 'mond' nie, 'n opening op die blaar-epidermis ).


Op 'n warm, droë dag maak die wagselle van plante hul huidmondjies toe om water te bespaar. Watter impak sal dit op fotosintese hê?

Die twee dele van fotosintese

Fotosintese vind plaas in twee opeenvolgende fases: die ligafhanklike reaksies en die ligonafhanklike reaksies. In die ligafhanklike reaksies word energie van sonlig deur chlorofil geabsorbeer en daardie energie word omgeskakel in gestoor chemiese energie. In die ligonafhanklike reaksies dryf die chemiese energie wat tydens die ligafhanklike reaksies verkry word, die samestelling van suikermolekules uit koolstofdioksied. Alhoewel die ligonafhanklike reaksies nie lig as 'n reaktant gebruik nie, vereis dit dat die produkte van die ligafhanklike reaksies funksioneer. Daarbenewens word verskeie ensieme van die ligonafhanklike reaksies egter deur lig geaktiveer. Die ligafhanklike reaksies gebruik sekere molekules om die energie tydelik te stoor: Dit word na verwys as energie draers. Die energiedraers wat energie van ligafhanklike reaksies na ligonafhanklike reaksies beweeg, kan as "vol" beskou word omdat hulle ryk aan energie is. Nadat die energie vrygestel is, keer die "leë" energiedraers terug na die ligafhanklike reaksie om meer energie te verkry. (Figuur) illustreer die komponente in die chloroplast waar die ligafhanklike en ligonafhanklike reaksies plaasvind.


Lees meer oor fotosintese met inleiding tot fotosintese (webblad)

Fotosintese by die kruidenierswinkel


Groot kruidenierswinkels in die Verenigde State is ingedeel in afdelings, soos suiwel, vleis, produkte, brood, graan, ensovoorts. Elke gang ((Figuur)) bevat honderde, indien nie duisende nie, verskillende produkte wat klante kan koop en verbruik.

Alhoewel daar 'n groot verskeidenheid is, kan elke item uiteindelik aan fotosintese gekoppel word. Vleis en suiwel skakel, omdat die diere plant-gebaseerde voedsel gevoer is. Die brode, graan en pasta kom grootliks uit styselagtige korrels, wat die sade is van fotosintese-afhanklike plante. Wat van nageregte en drankies? Al hierdie produkte bevat suiker—sukrose is 'n plantproduk, 'n disakkaried, 'n koolhidraatmolekule, wat direk uit fotosintese gebou word. Boonop is baie items minder vanselfsprekend afkomstig van plante: Byvoorbeeld, papiergoedere is gewoonlik plantprodukte, en baie plastiek (volop as produkte en verpakking) is afkomstig van "alge" (eensellige plantagtige organismes en sianobakterieë). Feitlik elke spesery en geurstof in die speserygang is deur 'n plant vervaardig as 'n blaar, wortel, bas, blom, vrug of stam. Uiteindelik sluit fotosintese aan by elke maaltyd en elke voedsel wat 'n persoon eet.

Afdeling Opsomming

Die proses van fotosintese het lewe op Aarde verander. Deur energie uit die son te benut, het die evolusie van fotosintese lewende dinge toegang tot enorme hoeveelhede energie gegee. As gevolg van fotosintese het lewende dinge toegang tot voldoende energie gekry wat hulle in staat gestel het om nuwe strukture te bou en die biodiversiteit te bereik wat vandag sigbaar is.

Slegs sekere organismes (foto -outotrofe) kan fotosintese uitvoer; hulle benodig die teenwoordigheid van chlorofil, 'n gespesialiseerde pigment wat sekere golflengtes van die sigbare spektrum absorbeer en energie uit sonlig kan opneem. Fotosintese gebruik koolstofdioksied en water om koolhidraatmolekules saam te stel en suurstof as 'n neweproduk in die atmosfeer vry te stel. Eukariotiese outotrofe, soos plante en alge, het organelle wat chloroplaste genoem word waarin fotosintese plaasvind, en stysel ophoop. In prokariote, soos sianobakterieë, is die proses minder gelokaliseer en vind dit plaas in gevoude membrane, uitbreidings van die plasmamembraan en in die sitoplasma.

Kunsverbindings

(Figuur) Op 'n warm, droë dag maak plante hul huidmondjies toe om water te bespaar. Watter impak sal dit op fotosintese hê?

(Figuur) Vlakke van koolstofdioksied ('n noodsaaklike fotosintetiese substraat) sal onmiddellik daal. As gevolg hiervan sal die tempo van fotosintese geïnhibeer word.

Gratis reaksie

Wat is die algehele uitkoms van die ligreaksies in fotosintese?

Die uitkoms van ligreaksies in fotosintese is die omskakeling van sonenergie in chemiese energie wat die chloroplaste kan gebruik om werk te doen (meestal anaboliese produksie van koolhidrate uit koolstofdioksied).

Waarom is karnivore, soos leeus, afhanklik van fotosintese om te oorleef?

Omdat leeus diere eet wat plante eet.

Waarom word energiedraers as 'vol' of 'leeg' beskou?

Die energiedraers wat van die ligafhanklike reaksie na die ligonafhanklike reaksie beweeg, is "vol" omdat hulle energie bring. Nadat die energie vrygestel is, keer die "leë" energiedraers terug na die ligafhanklike reaksie om meer energie te verkry. Daar is nie veel werklike beweging betrokke nie. Beide ATP en NADPH word in die stroma vervaardig, waar hulle ook gebruik word en omgeskakel word in ADP, Pi en NADP +.

Beskryf hoe die grys wolfbevolking beïnvloed sou word deur 'n vulkaniese uitbarsting wat 'n digte aswolk uitgespoeg het wat sonlig in 'n gedeelte van Yellowstone Nasionale Park geblokkeer het.

Die grys wolwe is die hoogste roofdiere in hul voedselweb, wat beteken dat hulle kleiner prooidiere eet en nie die prooi van enige ander dier is nie. Deur sonlig te blokkeer, kan die plante onderaan die voedselweb nie fotosintese uitvoer nie. Dit sal baie van die plante doodmaak en die voedselbronne wat vir kleiner diere in Yellowstone beskikbaar is, verminder. 'N Kleiner prooidierpopulasie beteken dat minder wolwe in die omgewing kan oorleef, en die bevolking van grys wolwe sal afneem.

Hoe beperk die sluiting van die huidmondjies fotosintese?

Die huidmondjies reguleer die uitruil van gasse en waterdamp tussen 'n blaar en die omliggende omgewing. As die huidmondjies gesluit is, kan die watermolekules nie uit die blaar ontsnap nie, maar die blaar kan ook nie nuwe koolstofdioksiedmolekules uit die omgewing verkry nie. Dit beperk die lig-onafhanklike reaksies om net aan te hou totdat die koolstofdioksiedvoorrade in die blaar uitgeput is.

Woordelys


Kyk die video: Voedselketens (Oktober 2022).