Sudjelovanje u fotosintezi biljaka koje proizvode kisik

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-02 17:48

Postojanje živih bića na Zemlji, uključujući ljude, nemoguće je bez disanja. Trošenjem kisika iz okoliša čovjek izdiše ugljični dioksid. U teoriji, ovaj vitalni plin trebao je završiti. Međutim, zračne se mase stalno nadopunjuju s njima. Takva reakcija postaje moguća, jer tijekom disanja biljke oslobađaju kisik O_{2. Sve biljke su autotrofi, pretvaraju kemijske elemente zemljine kore u komponente divljih životinja, oslobađajući kisik. Stoga bi bez njihovog sudjelovanja prisutnost biotičke materije na Zemlji bila upitna.}

Pojam i čimbenici fotosinteze

Trošeći sunčevu svjetlost, biljke oslobađaju kisik fotosintezom. Istovremeno proizvode različite elemente koji sadrže ugljik koje konzumiraju biološka bića.

Predstavnici flore sadrže pigment - klorofil, koji ih pretvara u zelenu boju. Ova komponenta hvata sunčevo zračenje. Zahvaljujući tome, fotosinteza se događa u biljkama, službeno otkrivena 1771. godine. Sam izraz je nastaokasnije - 1877.

Obvezni čimbenik u tijeku reakcije je apsorpcija sunčeve svjetlosti ili umjetno stvorene svjetlosti klorofilom. Međutim, prirodni ultraljubičasti valovi koji izviru od sunca imaju najpovoljniji učinak na žive organizme. U umjerenim geografskim širinama aktivacija fotosinteze u prirodnom okruženju pada na toplo godišnje doba, budući da je duljina dnevnog svjetla dulja, a biljke imaju i zelene izdanke i lišće koje vene u jesen.

Za provedbu ove složene transformacije, osim sunčevog zračenja i klorofila, potrebni su CO₂, H_{2O i mineralni elementi, koji se uglavnom vade iz tla kroz korijenje.}

Mjesto implementacije

Fotosinteza se odvija unutar biljnih stanica, u malim organelama - kloroplastima. Sadrže pigment klorofil, koji im daje zelenu boju.

Ova teška transformacija provodi se uglavnom u zelenom lišću, kao iu zelenim plodovima, izbojcima. Najveći sadržaj klorofila nalazi se u lišću, budući da velika površina omogućuje apsorpciju značajne količine svjetlosti, stoga ima više energije za reakciju.

Kako je proces?

Proces pretvaranja tvari u biljkama koje proizvode kisik prilično je kompliciran. Prvo, biljka hvata zrake sunca uz pomoć klorofila. Pritom korijenjem usisava vodu iz tla koja sadrži razne minerale, troši CO₂ iz zraka i vode. Klorofil pretvara H₂O, elemente u tragovima i CO_{2 u organske spojeve. U ovom trenutku biljke ispuštaju kisik u atmosferu, a neke odlaze da dišu.}

Fotosinteza uključuje dvije međusobno ovisne, ali potpuno različite faze: svjetlo i tamu. Prva faza se provodi samo na svjetlu, bez kojeg je nemoguće. Za mrak, stalna prisutnost CO_2.

Svjetla faza

Apsolutni uvjet za provedbu procesa u ovoj fazi je prisutnost svjetlosti, koja aktivira klorofil. U ovom slučaju, potonji dijeli molekulu vode na H₂ i O_{2. Sve se događa unutar kloroplasta, u odjeljcima ograničenim membranom - tilakoidima. Kao rezultat, sintetizira se organski spoj ATP, svojevrsni izvor energije u biološkim procesima. Dođe vrijeme kada biljke oslobađaju kisik.}

Tamna faza

Obavlja se u stromi kloroplasta i naziva se tamnim, jer se ovdje procesi mogu odvijati bez prisustva svjetla, odnosno 24 sata.

Prvo, postoji obvezna stalna apsorpcija i fiksacija ugljičnog dioksida iz okoliša. Zatim se odvija niz transformacija koje završavaju stvaranjem glukoze (prirodnog šećera), aminokiselina, masnih kiselina, glicerola i drugih važnih organskih spojeva. Energija za odvijanje reakcija uzima se iz ATP-a i NADP-H_{2 stvorenih u svjetlosnoj fazi.}

Biljka dah

Kao predstavnici žive tvari, biljke dišu. Štoviše, upija i oslobađa i O₂ i ugljični dioksid. Samo u biljkama, tijekom procesa fotosinteze, CO₂ se troši i oslobađa se O₂. Važno je napomenuti da se oslobađa mnogo više kisika nego što se troši za disanje. Posljedično, u ukupnoj količini na svjetlu, biljka uglavnom oslobađa kisik apsorbirajući CO₂. Istovremeno se odvija i proces disanja, ali se potrošnja O_{2 i uklanjanje ugljičnog dioksida odvijaju u mnogo manjem obimu.}

U pravilu u mraku biljke upijaju kisik i oslobađaju ugljični dioksid, odnosno dišu. Kao takve, biljke nemaju dišni sustav: apsorbiraju kisik s cijele površine, uglavnom iz lišća.

Biljke koje oslobađaju kisik u mraku

Većina biljaka energetski ispušta kisik u svjetlosti, a bez njega, naprotiv, troše ga. Iz tog razloga se obično ne preporuča stavljati ih u spavaću sobu. Ali za neke biljke, sve se događa obrnuto.

Na primjer, Kalanchoe, Benjaminov fikus i orhideje dinamički daju O_{2 u bilo koje doba dana. Biljke koje noću ispuštaju kisik su aloe, koja između ostalog dezinficira zrak od mikroba i izvlači iz njega štetne tvari. Vjerojatno svi znaju za korisna svojstva ovog jedinstvenog sukulenta.}

Najjači pročišćivač okoliša je sansevieria, koja pomaže u jačanju imunološkog sustava ljudi. Ova vrsta također uključuje geranij, sposoban uništiti bilo kojibakterije, pa čak i neke viruse. Ima antidepresivna svojstva: njegov miris može ublažiti neurozu, nesanicu, stres i živčanu napetost.

Važnost fotosinteze za naš planet

Prema znanstvenicima, planet Zemlja nastao je iz solarne maglice, a u njegovoj atmosferi u početku nije bilo kisika. Pojava tako vitalnog plina bila je moguća upravo zahvaljujući fotosintezi. Kao rezultat toga, pojavilo se disanje kisika, koje je svojstveno gotovo svim živim bićima. Kisik je pridonio stvaranju prirodne obrane planeta od ultraljubičastog zračenja sunca – ozonskog omotača. Ova je okolnost pogodovala evoluciji: oslobađanju živih organizama iz oceana na kopno.

Također je vrlo važno da biljke koje proizvode kisik troše i ugljični dioksid iz atmosfere. Višak CO_{2 uzrokuje efekt staklenika koji je loš za klimu i živa bića.}

U nedostatku fotosinteze, došlo bi do prevelike količine CO_{2 u atmosferi planeta. Kao rezultat toga, većina živih organizama ne bi mogla disati i umrla bi. Fotosinteza određuje stabilnost plinskog sastava Zemljine atmosferske ljuske. Drveće su pluća našeg planeta. Stoga ih je vrlo važno zaštititi od krčenja šuma i požara, te posaditi više raslinja u naseljima.}

Kolosalna vrijednost fotosinteze leži u činjenici da razni organski spojevi nastaju iz jednostavnih mineralnih elemenata. Ispada da sveživot na Zemlji duguje svoje postojanje ovom nevjerojatnom procesu.

Osim toga, biljke jede ogroman broj životinja. Organski spojevi koje stvaraju i akumuliraju biljke također su hrana i izvor energije. Tijekom milijardi godina, velike naslage organske tvari (nafta, ugljen i druge) nakupile su se u utrobi zemlje.

Ljudi koriste proizvode fotosinteze ne samo u hrani i liječenju, već iu gospodarskim djelatnostima kao građevinski materijal i razne sirovine.