فتوسنتز چیست؟

هنگامی که گرسنه می شوید ، یک میان وعده را از یخچال یا انبار غذا می گیرید. اما گیاهان هنگام گرسنگی چه می توانند انجام دهند؟ احتمالاً می دانید گیاهان برای رشد به نور خورشید ، آب و خانه (مانند خاک) احتیاج دارند ، اما غذای آنها را از کجا تهیه می کنند؟ آنها خودشان این کار را می کنند!

 

گیاهان به عنوان اتوتروف شناخته می شوند زیرا می توانند از انرژی حاصل از نور برای تولید و تولید منبع غذایی خود استفاده کنند. بسیاری از مردم بر این باورند که وقتی گیاه را در خاک می گذارند ، آنها را تغذیه می کنند ، آن را آب می کنند یا آن را در بیرون خورشید قرار می دهند ، اما هیچ یک از این موارد غذایی به حساب نمی آید.

در عوض ، گیاهان از نور آفتاب ، آب و گازهای موجود در هوا برای ساختن گلوکز استفاده می کنند ، که نوعی قند برای زنده ماندن گیاهان است. این فرآیند فتوسنتز نام دارد و توسط همه گیاهان ، جلبک ها و حتی برخی میکروارگانیسم ها انجام می شود. برای انجام فتوسنتز ، گیاهان به سه چیز نیاز دارند: دی اکسید کربن ، آب و نور خورشید.

درست مثل شما ، گیاهان برای زنده ماندن باید گازها را مصرف کنند. حیوانات از طریق فرآیندی به نام تنفس ، گازها را می گیرند. در طی فرآیند تنفس ، حیوانات تمام گازهای موجود در جو را استنشاق می کنند ، اما تنها گازی که حفظ می شود و بلافاصله بازدم نمی شود ، اکسیژن است. اما گیاهان از گاز دی اکسید کربن برای فتوسنتز استفاده کرده و از آن استفاده می کنند. دی اکسید کربن از طریق سوراخ های ریز برگ ها ، گل ها ، شاخه ها ، ساقه و ریشه گیاه وارد می شود.

گیاهان همچنین برای تهیه غذای خود به آب احتیاج دارند. بسته به محیط ، دسترسی گیاه به آب متفاوت خواهد بود. به عنوان مثال ، گیاهان بیابانی ، مانند کاکتوس ، آب کمتری نسبت به لیلی پد در یک حوضچه دارند ، اما هر ارگانیسم فتوسنتزی دارای نوعی سازگاری یا ساختار ویژه ای است که برای جمع آوری آب طراحی شده است. در بیشتر گیاهان ، ریشه ها مسئول جذب آب هستند.

آخرین نیاز برای فتوسنتز یک مورد مهم است زیرا انرژی لازم برای تهیه قند را تأمین می کند. چگونه یک گیاه می تواند دی اکسید کربن و مولکول های آب را گرفته و یک مولکول غذایی بسازد؟ خورشید! انرژی حاصل از نور باعث ایجاد یک واکنش شیمیایی می شود که مولکول های دی اکسید کربن و آب را تجزیه می کند و آنها را برای ساخت قند (گلوکز) و گاز اکسیژن مجدداً سازماندهی می کند.

پس از تولید شکر ، میتوکندری در انرژی تقسیم می شود که می تواند برای رشد و ترمیم استفاده شود. اکسیژن تولید شده از همان حفره های ریز رها می شود که از طریق آن دی اکسید کربن وارد می شود. حتی اکسیژن که آزاد می شود در خدمت هدف دیگری است. ارگانیسم های دیگر مانند حیوانات از اکسیژن برای کمک به بقای خود استفاده می کنند.

اگر بخواهیم یک فرمول برای فتوسنتز بنویسیم ، چنین است:

6CO2 + 6H2O + انرژی سبک → C6H12O6 (قند) + 6O2

کل فرایند فتوسنتز انتقال انرژی از خورشید به یک گیاه است. در هر مولکول قند ایجاد شده ، مقدار کمی از انرژی خورشید وجود دارد که گیاه می تواند بعداً از آن استفاده کرده یا برای آن ذخیره کند.

گیاه نخود فرنگی را تصور کنید. اگر آن گیاه نخود فرنگی غلافهای جدید را تشکیل دهد ، برای بزرگتر شدن به مقدار زیادی انرژی قند نیاز دارد. این شبیه به نحوه غذا خوردن غذا برای افزایش قد و قوی تر است. اما به جای مراجعه به فروشگاه و خرید مواد غذایی ، گیاه نخود فرنگی از نور خورشید برای به دست آوردن انرژی برای ساخت قند استفاده می کند.

هنگامی که غلاف نخود به طور کامل رشد کرد ، ممکن است گیاه دیگر به اندازه قند احتیاج نداشته باشد و آن را در سلولهای خود ذخیره کند. یک خرگوش گرسنه همراه می شود و تصمیم می گیرد مقداری از گیاه را بخورد ، این انرژی را فراهم می کند که به خرگوش اجازه می دهد تا به خانه خود بازگشت. انرژی خرگوش از کجا آمده است؟ فرایند فتوسنتز را در نظر بگیرید. غلاف نخود به کمک دی اکسید کربن و آب ، غده نخود از انرژی حاصل از نور خورشید برای ساخت مولکولهای قند استفاده می کرد. هنگامی که خرگوش غلاف نخود را خورد ، به طور غیرمستقیم از نور خورشید انرژی دریافت می کرد ، که در مولکول های قند موجود در گیاه ذخیره می شد.

 

کولاژ نان و گندم
ما می توانیم برای نان از فتوسنتز تشکر کنیم! دانه گندم ، مانند نمونه هایی که در تصویر مشاهده می شود ، در مزارع عظیم پرورش می یابد. هنگامی که آنها برداشت می شوند ، آنها را به پودری آغشته می کنند که ما ممکن است آنرا آرد تشخیص دهیم.
 

انسان ها ، حیوانات دیگر ، قارچ ها و بعضی از میکروارگانیسم ها نمی توانند مانند بدن خود مواد غذایی را در بدن خود درست کنند ، اما همچنان به فتوسنتز تکیه می کنند. از طریق انتقال انرژی از خورشید به گیاهان ، گیاهان قندهایی را که انسان برای مصرف فعالیتهای روزانه ما مصرف می کند ، می سازند.

حتی وقتی چیزهایی مانند مرغ یا ماهی می خوریم ، ما انرژی خورشید را به بدن خود منتقل می کنیم زیرا ، در بعضی از مواقع ، یک ارگانیسم یک ارگانیسم فتوسنتزی مصرف می کند (به عنوان مثال ، ماهی جلبک می خورد). بنابراین دفعه دیگر که یک میان وعده را برای پر کردن انرژی خود به دست می آورید ، از خورشید بخاطر آن تشکر کنید!