Die Existenz von Lebewesen auf der Erde, einschließlich Menschen, ist ohne Atmung unmöglich. Durch den Verbrauch von Sauerstoff aus der Umgebung atmet eine Person Kohlendioxid aus. Theoretisch hätte dieses lebenswichtige Gas aufhören müssen. Die Luftmassen werden jedoch ständig mit ihnen aufgefüllt. Eine solche Reaktion wird möglich, weil Pflanzen während der Atmung Sauerstoff O2 abgeben. Alle Pflanzen sind Autotrophe, die die chemischen Elemente der Erdkruste in Bestandteile von Wildtieren umwandeln und dabei Sauerstoff freisetzen. Daher wäre ohne ihre Beteiligung das Vorhandensein von biotischer Materie auf der Erde fraglich.
Das Konzept und die Faktoren der Photosynthese
Indem Pflanzen das Licht der Sonne verbrauchen, setzen sie durch Photosynthese Sauerstoff frei. Gleichzeitig produzieren sie verschiedene kohlenstoffh altige Elemente, die von biologischen Wesen verbraucht werden.
Vertreter der Flora enth alten ein Pigment - Chlorophyll, das sie grün färbt. Dieses Bauteil fängt die Strahlung der Sonne ein. Dank dessen findet die Photosynthese in Pflanzen statt, die 1771 offiziell entdeckt wurde. Der Begriff selbst entstandspäter - 1877.
Zwingender Faktor im Ablauf der Reaktion ist die Absorption von Sonnenlicht oder künstlich erzeugtem Licht durch Chlorophyll. Die von der Sonne ausgehenden natürlichen ultravioletten Wellen haben jedoch die wohltuendste Wirkung auf lebende Organismen. In gemäßigten Breiten fällt die Aktivierung der Photosynthese in der Natur auf die warme Jahreszeit, da die Tageslichtstunden länger sind und die Pflanzen auch grüne Triebe und Blätter haben, die im Herbst verwelken.
Zur Durchführung dieser komplexen Umwandlung werden neben Sonnenstrahlung und Chlorophyll CO2, H2O und mineralische Elemente benötigt, die hauptsächlich durch Wurzeln aus dem Boden gewonnen werden.
Umsetzungsort
Photosynthese findet in Pflanzenzellen statt, in kleinen Organellen - Chloroplasten. Sie enth alten den Farbstoff Chlorophyll, der ihnen ihre grüne Farbe verleiht.
Diese schwierige Transformation wird hauptsächlich in grünen Blättern sowie in grünen Früchten und Trieben durchgeführt. Der höchste Geh alt an Chlorophyll findet sich in den Blättern, da eine große Fläche viel Licht absorbieren kann und daher mehr Energie für die Reaktion vorhanden ist.
Wie ist der Ablauf?
Der Prozess der Umwandlung von Stoffen in Pflanzen, die Sauerstoff produzieren, ist ziemlich kompliziert. Zunächst fängt die Pflanze mit Hilfe von Chlorophyll die Sonnenstrahlen ein. Gleichzeitig saugt er mit seinen Wurzeln Wasser aus dem Boden, der verschiedene Mineralien enthält, verbraucht CO2 aus Luft und Wasser. Chlorophyll wandelt H2O, Spurenelemente und CO2 in organische Verbindungen um. In diesem Moment geben Pflanzen Sauerstoff in die Atmosphäre ab und einige gehen zum Atmen.
Die Photosynthese umfasst zwei voneinander abhängige, aber völlig unterschiedliche Phasen: hell und dunkel. Die erste Phase wird nur im Licht durchgeführt, ohne das es unmöglich ist. Für die Dunkelheit die ständige Anwesenheit von CO2.
Lichtphase
Die absolute Bedingung für die Durchführung von Prozessen in diesem Stadium ist die Anwesenheit von Licht, das das Chlorophyll aktiviert. Letzteres sp altet in diesem Fall das Wassermolekül in H2 und O2. Alles passiert in den Chloroplasten, in membranbegrenzten Kompartimenten - Thylakoiden. Als Ergebnis wird die organische Verbindung ATP synthetisiert, eine Art Energiequelle in biologischen Prozessen. Es kommt eine Zeit, in der Pflanzen Sauerstoff freisetzen.
Dunkelphase
Es wird im Stroma von Chloroplasten durchgeführt und wird als dunkel bezeichnet, weil hier die Prozesse ohne Licht, also rund um die Uhr, ablaufen können.
Erstens gibt es eine obligatorische konstante Aufnahme und Fixierung von Kohlendioxid aus der Umgebung. Dann findet eine Reihe von Umwandlungen statt, die mit der Bildung von Glucose (natürlicher Zucker), Aminosäuren, Fettsäuren, Glycerin und anderen wichtigen organischen Verbindungen enden. Die Energie für die stattfindenden Reaktionen wird von ATP und NADP-H2 genommen, die in der leichten Phase erzeugt werden.
Pflanzenatem
Pflanzen atmen als Repräsentanten lebender Materie. Darüber hinaus werden sowohl O2 als auch Kohlendioxid absorbiert und abgegeben. Nur in Pflanzen wird während des Prozesses der Photosynthese CO2 verbraucht und O2 freigesetzt. Bemerkenswert ist, dass viel mehr Sauerstoff abgegeben wird als zum Atmen verbraucht wird. Folglich setzt die Pflanze in der Gesamtmenge im Licht hauptsächlich Sauerstoff frei, indem sie CO2 absorbiert. Gleichzeitig findet auch der Atmungsvorgang statt, aber der Verbrauch von O2 und die Entfernung von Kohlendioxid finden in viel geringerem Umfang statt.
In der Regel nehmen Pflanzen im Dunkeln Sauerstoff auf und geben Kohlendioxid ab, d.h. sie atmen. Als solche haben Pflanzen kein Atmungssystem: Sie nehmen Sauerstoff von der gesamten Oberfläche auf, hauptsächlich von den Blättern.
Pflanzen, die im Dunkeln Sauerstoff abgeben
Die meisten Pflanzen geben Sauerstoff im Licht energetisch ab, ohne ihn hingegen verbrauchen sie ihn. Aus diesem Grund ist es normalerweise nicht empfehlenswert, sie im Schlafzimmer aufzustellen. Aber bei manchen Pflanzen passiert alles umgekehrt.
Zum Beispiel geben Kalanchoe, Benjamins Ficus und Orchideen dynamisch O2 zu jeder Tageszeit. Zu den Pflanzen, die nachts Sauerstoff abgeben, gehört die Aloe, die unter anderem die Luft von Mikroben desinfiziert und ihr Schadstoffe entzieht. Wahrscheinlich kennt jeder die wohltuenden Eigenschaften dieser einzigartigen Sukkulente.
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Die Bedeutung der Photosynthese für unseren Planeten
Laut Wissenschaftlern entstand der Planet Erde aus dem Sonnennebel, und anfangs gab es keinen Sauerstoff in seiner Atmosphäre. Die Entstehung eines solch lebenswichtigen Gases war gerade durch die Photosynthese möglich. Infolgedessen trat eine Sauerstoffatmung auf, die fast allen Lebewesen innewohnt. Sauerstoff trug zur Bildung der natürlichen Verteidigung des Planeten gegen ultraviolette Strahlung der Sonne bei - der Ozonschicht. Dieser Umstand begünstigte die Evolution: die Freisetzung lebender Organismen aus dem Ozean an Land.
Es ist auch sehr wichtig, dass Pflanzen, die Sauerstoff produzieren, auch Kohlendioxid aus der Atmosphäre verbrauchen. Überschüssiges CO2 verursacht einen Treibhauseffekt, der schlecht für das Klima und die Lebewesen ist.
Ohne Photosynthese gäbe es einen Überfluss an CO2 in der Atmosphäre des Planeten. Infolgedessen könnten die meisten lebenden Organismen nicht atmen und würden sterben. Die Photosynthese bestimmt die Stabilität der Gaszusammensetzung der Erdatmosphäre. Bäume sind die Lungen unseres Planeten. Daher ist es sehr wichtig, sie vor Abholzung und Bränden zu schützen und mehr Vegetation in Siedlungen anzupflanzen.
Der enorme Wert der Photosynthese liegt darin, dass aus einfachen mineralischen Elementen verschiedene organische Verbindungen entstehen. Es stellt sich heraus, dass allesDas Leben auf der Erde verdankt seine Existenz diesem erstaunlichen Prozess.
Darüber hinaus werden Pflanzen von einer Vielzahl von Tieren gefressen. Organische Verbindungen, die von Pflanzen erzeugt und angesammelt werden, sind auch Nahrung und Energiequelle. Über Milliarden von Jahren haben sich im Erdinneren große Vorkommen organischer Stoffe (Öl, Kohle und andere) angesammelt.
Menschen verwenden die Produkte der Photosynthese nicht nur in der Nahrung und Behandlung, sondern auch in wirtschaftlichen Aktivitäten als Baumaterial und verschiedene Rohstoffe.
