Ako sa slnečná energia ukladá v rastlinách | Praktické vysvetlenie

Ako sa slnečná energia ukladá v rastlinách? jedna zo základných otázok, ktorú sa človek snaží pochopiť a zodpovedať na ňu, keď vidí, že rastliny sú na vrchole potravinového reťazca.

Slnko alebo slnečná energia je najbohatším zdrojom energie, aký máme, má asi 4.6 miliardy rokov a počas svojho života spáli ďalších 5 miliárd rokov vodíkového paliva.

Slnečná energia, energia, ktorá sa podieľa na takmer každej ďalšej reakcii, ktorá prebieha na povrchu Zeme. Využitie slnečnej energie nemožno preceňovať.

Od poskytovania slnečného svetla na prežitie ľudí, osvetlenia našich žiaroviek, ktoré ohrievajú a dokonca ochladzujú zemský a vodný povrch, môžeme ho tiež premeniť na elektrinu na napájanie čohokoľvek, od obytných áut cez predmestské domy po obchody, až po priemyselné procesy a tiež, hlavný faktor pre fotosyntézu. prihodiť sa.

V poslednej dobe došlo k ďalšiemu využitiu človeka, ktoré zahŕňa využitie slnečnej energie ako obnoviteľnej energie na elektrifikáciu a iné energetické operácie. Jedným z úvodných využití slnečnej energie v slnečnej sústave je využitie slnečnej energie pri raste rastlín procesom, ktorý môžeme nazvať fotosyntéza.

Aby sme teda odpovedali na otázku, ako sa slnečná energia ukladá v rastlinách? Môžeme jednoducho predpokladať, že slnečná energia sa ukladá v rastlinách prostredníctvom procesu známeho ako fotosyntéza. Museli by ste si prečítať, či je naša hypotéza správna alebo nesprávna.

Obsah

Prečo rastliny uchovávajú slnečnú energiu?

Rastliny sú producentmi, ktorých máme v potravinovom reťazci a počas fotosyntézy – procesu, ktorým rastliny produkujú potravu, rastliny zachytávajú svetelnú energiu svojimi listami. Táto zachytená energia napomáha rastu rastliny.

Využívajú tiež energiu slnka na premenu vody a oxidu uhličitého na cukor nazývaný glukóza.

Glukóza je využívaná rastlinami na energiu a na výrobu iných látok, ako je celulóza a škrob. Celulóza sa používa na stavbu bunkových stien. Škrob je uložený v semenách a iných častiach rastlín ako zdroj potravy. To je dôvod, prečo niektoré potraviny, ktoré jeme, ako ryža a obilniny, sú plné škrobu.

Zvyšok sa uskladní a potom sa prepraví k spotrebiteľovi, keď ho skonzumuje iná rastlina, zviera alebo človek. To znamená, že energia uložená počas fotosyntézy začína prílev energie a uhlíka do potravinového reťazca.

Opäť sa môžeme zamyslieť nad tým, odkiaľ sa berie kyslík, ktorý inhalujeme. 20 % kyslíka, ktorý dýchame, pochádza z rastlín. zvyšok, hoci stále prechádza fotosyntézou, sa zvyčajne neklasifikuje ako rastliny. Sú to malé drobné alebo mikroskopické fytoplanktóny nachádzajúce sa v oceánoch.

Skladujú všetky rastliny slnečnú energiu?

Áno. Všetky rastliny uchovávajú slnečnú energiu, pretože slnečná energia si vyžiadala ich prežitie. Fotosyntéza, ktorá odpovedá na otázku: „Ako sa slnečná energia ukladá v rastlinách? je potrebný na prežitie a rast rastlín, takže na to, aby rastliny prežili, potrebujú uchovávať slnečnú energiu.

Ako sa slnečná energia ukladá v rastlinách?

Pre všetkých je najpopulárnejšie hovoriť o slnečnej energii v iných súťažiach, ako je využitie slnečnej energie ako obnoviteľného zdroja energie na výrobu elektriny, ale pozrime sa, ako sa slnečná energia skladuje v rastlinách?

Časť elektromagnetického spektra slnečnej energie, ktorá je akumulovaná a využívaná rastlinami na fotosyntézu počas iných chemických a fyzikálnych procesov v rastlinách, je malá časť spektra viditeľného svetla.

Teraz rastliny zachytávajú toto svetlo molekulami pigmentu, ako je chlorofyl A, ktorý pohlcuje modrofialovú a trstinu, odrážajúc zelenú farbu, chlorofyl B, ktorý absorbuje modrú a oranžovú a odráža zelenú farbu, a ďalšie pigmenty, ako je beta karotén, ktorý dáva rastlinám, ako je mrkva. farba.

Podľa absorbančných spektier rôznych pigmentov uvidíte, že všetky vrcholia na rôznych miestach, čo umožňuje, aby fotosyntetické organizmy boli veľmi efektívne pri zachytávaní rôznych vlnových dĺžok, ale väčšina fotosyntetických pigmentov má nízku absorbanciu v zelenej oblasti vlnovej dĺžky ( 500-600).

Rastliny teda nevyužívajú zelené svetlo vôbec efektívne a preto sa zelená prenáša a odráža, a preto rastliny ukazujú zelenú alebo povedzme preto má chlorofyl zelenú farbu.

slnečná energia sa ukladá v rastlinách prostredníctvom toho, čo jednoducho poznáme ako fotosyntéza.

Teraz, aby sme ukázali, že slnečná energia je potrebná pre fotosyntézu, budeme nasledovať praktický príklad.

Potrebné materiály

Zdravá rastlina v kvetináči
Hodinky
Skúmavka
Dve kadičky s vodou
Roztok jódu
Alkohol
Čierne papiere
Bunsenov horák
kliešte
Stojan na statív s drôtenou sieťkou
kvapkadlo

Proces

Vezmite zdravú črepníkovú rastlinu a nechajte ju 24 hodín v tmavej miestnosti,
Po 24 hodinách prikryte jeden z jeho listov na hornej a spodnej strane čiernymi papierovými kúskami,
Umiestnite rastlinu na slnečné svetlo na 3 až 4 hodiny,
Po 3 až 4 hodinách odtrhnite list, ktorý ste prikryli kúskami čierneho papiera, a odstráňte z neho kúsky čierneho papiera,
Varte list vo vode, aby ste ho zabili,
Po uvarení listu vo vode ho opäť povarte v alkohole,
Po dokončení umyte list v studenej vode a vložte ho do hodinového sklíčka,
Teraz na to nalejte niekoľko kvapiek roztoku jódu

Postreh

List, ktorý bol vystavený slnečnému žiareniu, zmodrie a vo zvyšnej časti sa farba nezmení

záver

To ukazuje, že slnečné svetlo je nevyhnutné pre fotosyntézu.

Teraz, čo je fotosyntéza?

Toto je proces, ktorý umožňuje životu celého života, účinky by neboli vhodné na uskutočnenie akéhokoľvek procesu zahŕňajúceho energiu bez prenášania chemickej energie uloženej fotosyntetickými organizmami v cukroch. Faktický proces fotosyntézy je však komplikovaný.

Fotosyntéza prebieha v chloroplastoch rastlín. Len štvorcový milimeter listu obsahuje chloroplasty! Chloroplast je zodpovedný za farbu rastlín a obsahuje zelené chlorofylové farby, ako aj červené, oranžové alebo žlté karotenoidy.

Keďže tieto farby dokážu absorbovať iba svetelnú energiu, ktorá je špecifickou farbou, zelené chlorofylové farby pohlcujú dôležitejšie modré až fialové slnečné lúče a odrážajú zelenú, zatiaľ čo karotenoidy pohlcujú menej dôležité zelené slnečné lúče a odrážajú žltú alebo červenú.

Vedeli ste, že práve to je dôvod, prečo rastliny menia farby počas rôznych ročných období? Keď slnko nie je také silné v regióne, ktorý je v jesennom alebo jarnom období, zelené chlorofyly nedokážu využiť menej dôležité svetlo, takže sa rastliny vrátia k používaniu karotenoidových farieb na predĺženie procesu fotosyntézy až do zimy.

Rôznofarebné karotenoidové farby preberajú a vytvárajú žiarivo červené, oranžové a žlté rastliny. Zhluk chlorofylu a karotenoidových farieb spolupracuje a tvorí „anténny komplex“. prvým z týchto komplexov je fotosystém 2, ktorý má množstvo farieb napojených na centrum odozvy.

Tieto farby sa stávajú nestabilnými, keď na ne zasiahnu fotóny zo slnka. Nerovnováha prenášajú aj do centra odozvy. V centre odozvy dostane náplasť známa ako feofytín nerovnováhu a musí sa vzdať niektorých elektrónov, ktoré prechádzajú do série reakcií známych ako elektrónový transportný reťazec.

Počas prenosu elektróny z molekúl H2O nahrádzajú stratené elektróny feofytínu a sú prijímané oddelením atómu kyslíka od jeho atómov vodíka.

Kyslík sa uvoľňuje do atmosféry a vodíky sa umiestnia na dočasné miesto. Vodík v tomto dočasnom mieste je skutočne dôležitou súčasťou fotosyntézy, ku ktorej sa dostaneme za chvíľu.

Elektrónový transportný reťazec v konečnom dôsledku ukladá nadbytočné elektróny odobraté z feofytínu do alternatívneho „anténneho komplexu“ nazývaného Fotosystém 1, ktorý pôsobí analogicky ako posledný fotosystém, ale poháňa tieto vypadnuté elektróny skôr v centre odozvy.

Elektróny sa používajú na výrobu NADPH, ktorý má dôležitú úlohu pri výrobe cukru.

Najprv sa vráťme k vodíkom umiestneným na dočasné miesto. V dočasnom mieste sa nachádza množstvo týchto atómov vodíka, ktoré chcú ísť do oblasti, kde sú menej koncentrované. Chloroplasty teda nechávajú vodíky pohybovať sa cez malý otvor von, ku ktorému je pripojené čerpadlo.

Pohyb prechodu vodíka generuje energiu vo forme ATP, podobne ako vodné priehrady využívajú vodu, ktorá cez ne preteká, na roztočenie generátorov energie.

Molekuly ATP majú veľké atómy, ktoré nemajú radi, keď sú vedľa seba a neustále sa od seba odtláčajú, takže bunky by mohli využiť energiu atómov, ktoré od seba odlietajú, keď sa molekuly ATP rozbijú na energiu.

Ale ATP nie je skutočne stabilný, takže rastliny prijímajú CO2 a používajú NADPH z Fotosystému 1 na premenu energie na cukry, ktoré tiež obsahujú atómy, ktoré sa navzájom tlačia nadol. Táto výroba cukru ukladá energiu slnka a umožňuje vznik úplne biologického života.

Takže, keď nabudúce spálite kus dreva alebo zjete špagety, pamätajte, že využívate energiu nahromadenú zo slnka.

Často kladené otázky

Kde je slnečná energia uložená vo fotosyntéze?

Fotosyntéza je veľmi zložitá a biochemická cesta zahŕňajúca niekoľko chemických reakcií.

Ale v konečnom dôsledku premieňa svetelnú energiu, vodu a oxid uhličitý na cukor a kyslík, ktorý sa uvoľňuje do atmosféry a cukry sú tiež spracované uložené ako glukóza, sacharóza a škroby, oxid uhličitý reaguje s ribózou 1,5 bisfosfátom, enzýmom rubisco.

V konečnom dôsledku syntetizuje glyceraldehyd-3-fosfát z Calvinovho cyklu a tým sa cukry môžu premeniť na glukózu, sacharózu alebo uložiť ako polyméry cukru nazývaného škrob. Niektoré cukry prechádzajú krokmi glykolýzy, pričom vstupujú do cyklu TCA a oxidatívnej fosforylácie, aby nakoniec vytvorili veľké množstvo ATP, ktoré sa v bunke používa na rôzne iné cesty.

Energia pochádzajúca zo svetelnej energie sa teda premieňa na cukry a kyslík, ktoré sa tieto cukry ukladajú do rôznych typov a používajú sa na ďalšie dráhy, ktoré bunka potrebuje na rast a prežitie.

Odporúčanie

Providence Amaechi

editor at EnvironmentGo! | Providenceamaechi0@gmail.com | + príspevky

Srdcom nadšený ekológ. Vedúci autor obsahu v EnvironmentGo.
Snažím sa vzdelávať verejnosť o životnom prostredí a jeho problémoch.
Vždy to bolo o prírode, ktorú by sme mali chrániť a nie ničiť.