vegyen mély lélegzetet. Akkor köszönöm egy növénynek. Ha gyümölcsöt, zöldséget, gabonát vagy burgonyát eszik, köszönöm egy növénynek is. A növények és az algák biztosítják számunkra a túléléshez szükséges oxigént, valamint az energiához használt szénhidrátokat. Mindezt fotoszintézissel teszik.
a fotoszintézis a cukor és oxigén szén-dioxidból, vízből és napfényből történő előállításának folyamata. Ez kémiai reakciók hosszú sorozatán keresztül történik. De így lehet összefoglalni: Szén-dioxid, víz és fény megy be. Glükóz, víz és oxigén jön ki. (A glükóz egyszerű cukor.)
a fotoszintézis két folyamatra osztható. A “fotó” rész a fény által kiváltott reakciókra utal. A” szintézis ” — a cukor előállítása — egy külön folyamat, amelyet Calvin-ciklusnak neveznek.
mindkét folyamat kloroplaszt belsejében történik. Ez egy speciális szerkezet vagy organelle egy növényi sejtben. A szerkezet membránhalmokat tartalmaz, amelyeket tilakoid membránoknak neveznek. Itt kezdődik a fényreakció.
hagyja, hogy a fény ragyogjon
amikor a fény eléri a növény leveleit, ragyog a kloroplasztokon és a tilakoid membránjaikba. Azok a membránok tele vannak klorofillal, egy zöld pigmenttel. Ez a pigment elnyeli a fényenergiát. A fény elektromágneses hullámként terjed. A hullámhossz-a hullámok közötti távolság-meghatározza az energiaszintet. Néhány ilyen hullámhossz látható számunkra, mint a színek, amelyeket látunk. Ha egy molekula, például a klorofill, megfelelő alakú, akkor képes elnyelni az energiát a fény bizonyos hullámhosszaiból.
pedagógusok és szülők, iratkozzon fel a Cheat Sheet
Heti frissítések, hogy segítsen használni Science News a diákok a tanulási környezet
klorofill képes elnyelni a fényt látjuk, mint a kék és piros. Ezért látjuk a növényeket zöldnek. A zöld az a hullámhossz, amelyet a növények tükröznek, nem pedig az általuk elnyelt szín.
míg a fény hullámként halad, lehet fotonnak nevezett részecske is. A fotonoknak nincs tömegük. Van azonban egy kis mennyiségű fényenergiájuk.
amikor a nap fényének fotonja visszapattan egy levélbe, energiája gerjeszti a klorofill molekulát. Ez a foton elindít egy folyamatot, amely egy vízmolekulát hasít fel. A vízből leváló oxigénatom azonnal kötődik egy másikhoz, létrehozva egy oxigénmolekulát vagy O-T2. A kémiai reakció egy ATP nevű molekulát és egy másik NADPH nevű molekulát is termel. Mindkettő lehetővé teszi a sejt számára az energia tárolását. Az ATP és a NADPH szintén részt vesz a fotoszintézis szintézisében.
figyeljük meg, hogy a fény reakció nem cukor. Ehelyett energiát szolgáltat — az ATP-ben és a NADPH-ban tárolva -, amely csatlakozik a Calvin-ciklushoz. Itt készül a cukor.
de a fényreakció termel valamit, amit használunk: oxigént. Az összes oxigén, amit belélegzünk, a fotoszintézis ezen lépésének eredménye, amelyet a növények és az algák (amelyek nem növények) végeznek az egész világon.
Adj egy kis cukrot
a következő lépés a fényreakció energiáját veszi fel, és alkalmazza azt a Calvin-ciklusnak nevezett folyamatra. A ciklus neve Melvin Calvin, az ember, aki felfedezte.
a Calvin-ciklust néha sötét reakciónak is nevezik, mert egyik lépése sem igényel fényt. De még mindig a nap folyamán történik. Ez azért van, mert szüksége van az előtte lévő fényreakció által termelt energiára.
míg a fényreakció a tilakoid membránokban megy végbe, az általa termelt ATP és NADPH a sztrómában végződik. Ez a tér a kloroplaszt belsejében, de a tilakoid membránokon kívül.
a fotoszintézis végén a növény glükózzal (C6H12O6), oxigénnel (O2) és vízzel (H2O) végződik. A glükózmolekula nagyobb dolgokra megy tovább. Egy hosszú láncú molekula részévé válhat, mint például a cellulóz; ez az a vegyi anyag, amely a sejtfalakat alkotja. A növények a glükózmolekulába csomagolt energiát nagyobb keményítőmolekulákban is tárolhatják. A glükózt más cukrokba — például fruktózba — is betehetik, hogy a növény gyümölcse édes legyen.
ezek a molekulák szénhidrátok — szén -, oxigén-és hidrogéntartalmú vegyi anyagok. (A szénhidrát könnyen megjegyezhető.) A növény ezekben a vegyi anyagokban lévő kötéseket használja az energia tárolására. De ezeket a vegyszereket is használjuk. A szénhidrátok fontos részét képezik az általunk fogyasztott élelmiszereknek, különösen a gabonaféléknek, a burgonyának, a gyümölcsöknek és a zöldségeknek.
