어린이를 위한 광합성 설명이란? 광합성 과정: 어린이를 위한 간결하고 이해하기 쉬운

자연에서는 햇빛의 영향으로 생명이 흐른다 중요한 과정, 이것이 없으면 지구상의 어떤 생물도 할 수 없습니다. 반응의 결과로 우리가 호흡하는 공기 중으로 산소가 방출됩니다. 이 과정을 광합성이라고 합니다. 광합성이란 과학적 포인트시력과 식물 세포의 엽록체에서 일어나는 일에 대해서는 아래에서 고려할 것입니다.

생물학의 광합성은 태양 에너지의 영향을 받아 무기 화합물에서 유기 물질과 산소가 변환되는 것입니다. 그것은 유기 화합물 자체를 생산할 수 있는 모든 광독립영양생물의 특징입니다.

이러한 유기체에는 식물, 녹색, 보라색 박테리아, 남조류(청녹조류)가 포함됩니다.

식물은 토양의 물과 공기의 이산화탄소를 흡수하는 광독립영양생물입니다. 태양 에너지의 영향으로 포도당이 형성되어 영양 및 에너지 생성을 위해 식물 유기체에 필요한 다당류 - 전분으로 바뀝니다. 산소는 모든 살아있는 유기체가 호흡에 사용하는 중요한 물질인 환경으로 방출됩니다.

광합성이 일어나는 방법. 화학 반응은 다음 방정식을 사용하여 나타낼 수 있습니다.

6CO2 + 6H2O + E = C6H12O6 + 6O2

광합성 반응은 세포 수준, 즉 주요 색소인 엽록소를 포함하는 엽록체에서 식물에서 발생합니다. 이 화합물은 식물에 녹색을 줄 뿐만 아니라 그 과정 자체에 적극적인 역할을 합니다.

이 과정을 더 잘 이해하려면 녹색 소기관인 엽록체의 구조에 익숙해져야 합니다.

엽록체의 구조

엽록체는 식물 유기체인 남세균에서만 발견되는 세포 소기관입니다. 각 엽록체는 외부 및 내부의 이중막으로 덮여 있습니다. 엽록체의 내부 부분은 일관성이 세포의 세포질과 유사한 주요 물질인 기질로 채워져 있습니다.

엽록체의 구조

엽록체 기질은 다음으로 구성됩니다.

• 틸라코이드 - 색소 엽록소를 포함하는 평평한 주머니와 유사한 구조;
• Gran - 틸라코이드 그룹;
• 라멜라 - 틸라코이드의 그라나를 연결하는 세관.

각 그라나는 동전 더미처럼 보이며 각 동전은 틸라코이드이고 라멜라는 수류탄이 놓여 있는 선반입니다. 또한 엽록체에는 단백질, 기름 방울, 전분 알갱이의 합성에 참여하는 리보솜뿐만 아니라 이중 가닥 DNA 가닥으로 표시되는 자체 유전 정보가 있습니다.

유용한 비디오 : 광합성

주요 단계

광합성은 빛과 어둠의 두 단계가 교대로 진행됩니다. 각각은 고유한 흐름 특성과 특정 반응 중에 형성된 생성물을 가지고 있습니다. 보조 광 수확 색소인 엽록소와 카로티노이드로 구성된 두 개의 광계는 에너지를 주 색소로 전달합니다. 결과적으로 빛 에너지는 화학 에너지인 ATP(아데노신 삼인산)로 변환됩니다. 광합성 과정에서 일어나는 일.

총명한

가벼운 단계빛의 광자가 식물을 때릴 때 발생합니다. 엽록체에서는 틸라코이드막을 따라 흐릅니다.

주요 프로세스:

1. 광계의 안료 I는 반응 센터로 전달되는 태양 에너지의 광자를 "흡수"하기 시작합니다.
2. 광자의 작용으로 전자는 색소 분자(엽록소)에서 "여기"됩니다.
3. "들뜬" 전자는 수송 단백질의 도움으로 틸라코이드의 외막으로 전달됩니다.
4. 동일한 전자가 복합 화합물 NADP(니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 포스페이트)와 상호작용하여 이를 NADP * H2로 환원시킵니다(이 화합물은 암상에 관여함).

유사한 과정이 광계 II에서도 발생합니다. "들뜬" 전자는 반응 중심을 떠나 틸라코이드의 외막으로 이동하여 전자 수용체에 결합하고 광계 I로 돌아가 이를 복원합니다.

광합성의 가벼운 단계

그러나 광계 II는 어떻게 복원됩니까? 이것은 물의 광분해, 즉 H2O를 쪼개는 반응으로 인해 발생합니다. 첫째, 물 분자는 광계 II의 반응 중심에 전자를 제공하여 환원이 발생합니다. 그 후, 물이 수소와 산소로 완전히 분리됩니다. 후자는 잎 표피의 기공을 통해 환경으로 침투합니다.

다음 방정식을 사용하여 물의 광분해를 묘사할 수 있습니다.

2H2O \u003d 4H + 4e + O2

또한, 가벼운 단계에서 ATP 분자가 합성됩니다. 이는 포도당 형성에 필요한 화학 에너지입니다. 틸라코이드 막에는 ATP 형성에 참여하는 효소 시스템이 있습니다. 이 과정은 수소 이온이 특별한 효소의 채널을 통해 전달된다는 사실의 결과로 발생합니다. 내부 쉘외부로. 그러면 에너지가 방출됩니다.

아는 것이 중요합니다!광합성의 밝은 단계에서는 산소와 함께 어두운 단계에서 단당류를 합성하는 데 사용되는 ATP의 에너지가 생성됩니다.

어두운

암상 반응은 햇빛이 없는 경우에도 24시간 내내 진행됩니다. 광합성 반응은 엽록체의 기질(내부 환경)에서 발생합니다. 이 주제는 Melvin Calvin에 의해 더 자세히 연구되었으며, 그 후 어두운 단계의 반응을 Calvin 주기 또는 C3(경로)라고 합니다.

이 주기는 3단계로 진행됩니다.

1. 카복실화.
2. 회복.
3. 수용체의 재생성.

카르복실화 동안 리불로오스 비스포스페이트라는 물질이 이산화탄소 입자와 결합합니다. 이를 위해 카르복실라아제라는 특수 효소가 사용됩니다. 불안정한 6탄소 화합물이 형성되어 거의 즉시 2분자의 FHA(포스포글리세린산)로 나뉩니다.

FHA를 복원하기 위해 가벼운 단계에서 형성된 ATP와 NADP * H2의 에너지가 사용됩니다. 연속적인 반응에서 인산기가 있는 삼탄당이 형성됩니다.

수용체의 재생 동안 FHA 분자의 일부는 CO2 수용체인 리불로스 비스포스페이트의 분자를 환원시키는 데 사용됩니다. 또한, 연속적인 반응에서 단당류인 포도당이 형성됩니다. 이 모든 과정에는 NADP * H2뿐만 아니라 가벼운 단계에서 형성된 ATP의 에너지가 사용됩니다.

6개의 이산화탄소 분자가 1개의 포도당 분자로 전환되는 과정에는 18개의 ATP 분자와 12개의 NADP*H2 분자가 분해되어야 합니다. 이러한 프로세스는 다음 방정식을 사용하여 나타낼 수 있습니다.

6CO2 + 24H = C6H12O6 + 6H2O

그 후, 형성된 포도당으로부터 더 많은 복합 탄수화물- 다당류: 전분, 셀룰로오스.

메모!어두운 단계의 광합성 동안 포도당이 형성됩니다 - 식물 영양 및 에너지 생성에 필요한 유기 물질.

다음 광합성 표는 이 과정의 기본 본질을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

광합성 단계의 비교 표

캘빈 주기가 광합성의 암흑기의 가장 특징적이지만 일부의 경우 열대 식물 Hatch-Slack 사이클(C4-경로)은 고유한 흐름 특성을 갖는 특성입니다. Hatch-Sleck 주기의 카르복실화 동안에는 phosphoglyceric acid가 형성되지 않고 oxaloacetic, malic, aspartic과 같은 다른 산이 형성됩니다. 또한 이러한 반응 동안 이산화탄소는 식물 세포에 축적되며 대부분의 경우와 같이 가스 교환 중에 배출되지 않습니다.

결과적으로이 가스는 광합성 반응과 포도당 형성에 관여합니다. 광합성의 C4 경로가 캘빈 회로보다 더 많은 에너지를 필요로 한다는 점도 주목할 가치가 있습니다. Hatch-Slack 주기에서 생성되는 주요 반응인 산물은 Calvin 주기와 다르지 않습니다.

Hatch-Slack주기의 반응으로 인해 표피의 기공이 닫힌 상태에 있기 때문에 식물에서 광호흡이 실제로 발생하지 않습니다. 이를 통해 특정 서식지 조건에 적응할 수 있습니다.

• 강렬한 열;
• 건조한 기후;
• 서식지의 염도 증가;
• CO2 부족.

밝은 단계와 어두운 단계의 비교

자연의 가치

광합성 덕분에 산소가 형성됩니다-호흡 과정과 세포 내부의 에너지 축적에 중요한 물질로, 이는 살아있는 유기체가 성장, 발달, 증식할 수 있게 하고 인간의 모든 생리학적 시스템의 작업에 직접 관여합니다. 몸, 동물.

중요한!대기의 산소로부터 오존층이 형성되어 위험한 자외선의 유해한 영향으로부터 모든 유기체를 보호합니다.

유용한 비디오 : 생물학 시험 준비 - 광합성

결론

산소와 에너지를 합성하는 능력 덕분에 식물은 모든 먹이 사슬의 첫 번째 연결 고리를 형성하여 생산자입니다. 녹색 식물을 섭취함으로써 모든 종속 영양 동물(동물, 사람)은 음식과 함께 중요한 자원을 받습니다. 녹색 식물과 남조류에서 일어나는 과정 덕분에 대기와 지구 생명체의 일정한 가스 조성이 유지됩니다.

모든 녹색 잎은 미니어처 공장입니다. 영양소그리고 동물과 인간이 정상적인 삶을 살기 위해 필요한 산소. 물과 대기의 이산화탄소로부터 이러한 물질을 생성하는 과정을 광합성이라고 합니다. 광합성은 빛의 참여로 일어나는 복잡한 화학 과정입니다. 물론 모든 사람들은 광합성이 어떻게 일어나는지에 관심이 있습니다. 프로세스 자체는 두 단계로 구성됩니다. 첫 번째 단계는 빛 양자의 흡수이고 두 번째 단계는 다양한 화학 반응에서 에너지를 사용하는 단계입니다.

광합성 과정은 어떻게 일어나는가

식물은 엽록소라는 녹색 물질로 빛을 흡수합니다. 엽록소는 줄기나 과일에서 발견되는 엽록체에서 발견됩니다. 매우 평평한 구조로 인해 잎이 각각 많은 빛을 끌어들이고 광합성 과정에 훨씬 더 많은 에너지를 얻을 수 있기 때문에 잎에 특히 많은 수가 있습니다.

흡수 후 엽록소는 들뜬 상태에 있으며 식물 유기체의 다른 분자, 특히 광합성에 직접 관여하는 분자에 에너지를 전달합니다. 광합성 과정의 두 번째 단계는 빛의 필수 참여없이 발생하며 공기와 물에서 얻은 이산화탄소의 참여로 화학 결합을 얻는 것으로 구성됩니다. 이 단계에서 전분, 포도당 등 생명에 매우 유용한 다양한 물질이 합성됩니다.

이러한 유기 물질은 식물 자체에서 다양한 부분에 영양을 공급하고 정상적인 생명을 유지하는 데 사용됩니다. 또한 이러한 물질은 식물을 먹는 동물에서도 얻습니다. 사람들은 또한 동물성 및 식물성 제품을 섭취함으로써 이러한 물질을 얻습니다.

광합성 조건

광합성은 인공 조명과 햇빛의 영향 모두에서 발생할 수 있습니다. 일반적으로 자연에서 식물은 필요한 햇빛이 많은 봄-여름 기간에 집중적으로 "일"합니다. 가을에는 빛이 적고 낮이 짧아지고 잎은 먼저 노랗게 변한 다음 떨어집니다. 그러나 따뜻한 봄 햇살이 나타나자 마자 녹색 잎이 다시 나타나고 녹색 "공장"은 생명에 필요한 산소와 기타 많은 영양소를 제공하기 위해 다시 작업을 재개할 것입니다.

광합성은 어디에서 일어나는가

기본적으로 광합성은 광합성 과정에 매우 필요한 햇빛을 더 많이 받을 수 있기 때문에 이미 언급한 바와 같이 식물의 잎에서 일어나는 과정입니다.

결과적으로 광합성 과정은 식물의 삶에서 없어서는 안될 부분이라고 말할 수 있습니다.

광합성 과정은 자연에서 발생하는 가장 중요한 생물학적 과정 중 하나입니다. 빛의 작용에 따라 이산화탄소와 물에서 유기 물질이 형성되기 때문에 이러한 현상을 광합성이라고합니다. 그리고 가장 중요한 것은 광합성 과정에서 우리의 놀라운 행성에 생명체가 존재하는 데 필수적인 할당이 발생한다는 것입니다.

광합성 발견의 역사

광합성 현상을 발견한 역사는 1600년에 특정 벨기에 과학자 Jan Van Helmont가 간단한 실험을 시작했을 때인 4세기 전으로 거슬러 올라갑니다. 그는 버드나무 가지를 놓았다. 시작 무게) 80kg의 흙이 들어있는 가방에. 그리고 나서 5년 동안 식물은 독점적으로 물로 물을 주었습니다. 5년 후, 지구의 질량이 겨우 50g 감소했음에도 불구하고 식물의 무게가 60kg 증가했을 때 과학자를 놀라게 한 것은 무엇입니까? 과학자.

광합성 발견의 문턱이 된 다음으로 중요하고 흥미로운 실험은 1771년 영국 과학자 Joseph Priestley에 의해 설정되었습니다. , 그러나 그는 뛰어난 과학자로 역사에 기록되었습니다). Mr. Priestley는 무엇을 했습니까? 그는 모자 밑에 쥐를 놓았고 5일 후에는 죽었습니다. 그런 다음 그는 또 다른 마우스를 모자 아래에 놓았지만 이번에는 모자 아래의 마우스와 함께 민트 장식이 있었고 결과적으로 마우스는 살아있었습니다. 얻은 결과는 과학자를 호흡과 반대되는 과정이 있다는 생각으로 이끌었습니다. 또 다른 중요한 결론이 실험은 모든 생명체에 필수적인 산소의 발견이었습니다(첫 번째 생쥐는 산소가 없어서 죽고 두 번째 생쥐는 광합성 과정에서 방금 산소를 생성한 박하 잎 덕분에 살아남았습니다).

따라서 식물의 녹색 부분이 산소를 방출할 수 있다는 사실이 확인되었습니다. 그런 다음 이미 1782 년에 스위스 과학자 Jean Senebier는 이산화탄소가 빛의 영향으로 녹색 식물로 분해된다는 것을 증명했습니다. 실제로 광합성의 다른 측면이 발견되었습니다. 그리고 5년 후, 프랑스 과학자 Jacques Busengo는 식물이 물을 흡수하는 것도 유기 물질의 합성 과정에서 일어난다는 것을 발견했습니다.

그리고 시리즈의 마지막 코드 과학적 발견광합성 현상과 관련된 것은 1864년에 소비된 이산화탄소와 방출된 산소의 양이 1:1 비율로 발생한다는 것을 증명한 독일 식물학자 Julius Sachs의 발견이었습니다.

인간 생활에서 광합성의 중요성

비유적으로 상상해보면, 어떤 식물의 잎사귀도 햇볕이 잘 드는 쪽을 향하고 있는 창문이 있는 작은 실험실에 비유할 수 있습니다. 바로 이 실험실에서 지구상의 유기생명체 존재의 기초가 되는 유기물질과 산소의 형성이 일어난다. 실제로, 산소와 광합성이 없다면 생명체는 지구에 존재하지 않을 것입니다.

그러나 광합성이 생명과 산소 방출에 매우 중요하다면 예를 들어 최소한의 녹색 식물이 있는 사막이나 예를 들어 산업 도시에서 사람들(사람뿐만 아니라)은 어떻게 살고 있습니까? 나무가 드문 곳. 사실 육상 식물은 대기로 방출되는 산소의 20%만 차지하고 나머지 80%는 바다와 해조류에 의해 방출됩니다. 바다가 때때로 "지구의 허파"라고 불리는 데는 이유가 있습니다. .

광합성 공식

광합성의 일반 공식은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

물 + 이산화탄소 + 빛 > 탄수화물 + 산소

그리고 이것은 광합성의 화학 반응에 대한 공식입니다.

6CO 2 + 6H 2 O \u003d C6H 12 O 6 + 6O 2

식물 광합성의 중요성

이제 식물에 광합성이 필요한 이유에 대한 질문에 답해 보겠습니다. 사실, 우리 행성의 대기에 산소를 공급하는 것이 광합성의 유일한 원인은 아니며, 이 생물학적 과정은 사람과 동물뿐만 아니라 식물 자체에도 필수적입니다. 광합성은 식물 생명의 기초를 형성합니다.

광합성은 어떻게 일어나는가

광합성의 주요 엔진은 엽록소입니다. 엽록소는 식물 세포에 함유된 특수 색소로, 무엇보다도 나무와 다른 식물의 잎의 녹색을 담당합니다. 엽록소는 복합물 유기화합물, 또한 가지고 중요한 재산- 햇빛을 흡수하는 능력. 그것을 흡수하면 모든 작은 잎, 모든 풀과 모든 해초에 들어 있는 그 작은 생화학 실험실을 활성화하는 것은 엽록소입니다. 그런 다음 광합성이 일어나며(위의 공식 참조), 그 동안 물과 이산화탄소가 식물에 필요한 탄수화물과 모든 생물에 필요한 산소로 변환됩니다. 광합성의 메커니즘은 자연의 놀라운 창조물입니다.

광합성의 단계

또한 광합성 과정은 빛과 어둠의 두 단계로 구성됩니다. 그리고 아래에서 우리는 각각에 대해 자세히 쓸 것입니다.

광합성의 가벼운 단계

이 단계는 틸라코이드에서 수행됩니다. 이 티아라코이드는 무엇입니까? 틸라코이드는 엽록체 내부에서 발견되며 막으로 둘러싸인 구조입니다.

광합성의 광 단계 과정의 순서는 다음과 같습니다.

• 빛은 엽록소 분자에 부딪히고 녹색 색소에 흡수되어 여기 상태가 됩니다. 이 분자에 들어가는 전자는 더 많은 높은 레벨합성 과정에 참여합니다.
• 물이 쪼개지는 동안 전자의 작용하에 양성자가 수소 원자로 변환되어 이후에 탄수화물 합성에 소비됩니다.
• 광합성의 마지막 단계에서 ATP(adenosine triphosphate)가 합성된다. ATP는 생물학적 과정에서 일종의 에너지 축적기 역할을 하는 유기 물질입니다.

광합성의 어두운 단계

광합성의 이 단계는 엽록체의 기질에서 일어난다. 그 과정에서 산소가 방출되고 포도당이 합성됩니다. 이름에 따라 광합성의 어두운 단계는 밤에만 발생한다고 생각할 수 있습니다. 사실, 이것은 사실이 아닙니다. 포도당 합성은 24시간 내내 이루어집니다. 단지 이 단계에서 빛 에너지가 더 이상 소비되지 않고 단순히 필요하지 않다는 것뿐입니다.

광합성, 비디오

마지막으로 광합성에 대한 흥미로운 교육 비디오입니다.

식물은 뿌리에서 물과 미네랄을 얻습니다. 잎은 유기농 식물 영양을 제공합니다. 뿌리와 달리 토양이 아니라 공기 중이므로 토양이 아닌 공기 영양을 수행합니다.

식물의 공기 영양 연구의 역사에서

식물 영양에 대한 지식은 점차 축적되었습니다.

약 350년 전 네덜란드 과학자 얀 헬몬트(Jan Helmont)는 처음으로 식물 영양 연구에 대한 실험을 시작했습니다. 에 항아리흙으로 그는 버드나무를 키웠고 거기에 물만 더했습니다. 과학자는 낙엽의 무게를 조심스럽게 쟀습니다. 5년 후, 버드나무의 질량은 낙엽과 함께 74.5kg 증가했고 토양의 질량은 57g만 감소했으며 이를 바탕으로 Helmont는 식물의 모든 물질이 토양에서 형성되는 것이 아니라는 결론을 내렸습니다. , 그러나 물에서. 18세기 말까지 물이 있어야만 식물의 크기가 커진다는 견해가 지속되었습니다.

1771년, 영국의 화학자 Joseph Priestley는 이산화탄소 또는 "부패한 공기"라고 부르는 것을 연구하여 놀라운 발견을 했습니다. 양초에 불을 붙이고 유리뚜껑으로 덮으면 조금 타면 꺼집니다.

그런 모자 아래의 마우스는 질식하기 시작합니다. 그러나 마우스와 함께 모자 아래에 박하 가지를 놓으면 마우스가 질식하지 않고 계속 살아 있습니다. 이것은 식물이 동물의 호흡에 의해 상한 공기를 "수정"한다는 것을 의미합니다. 즉, 이산화탄소를 산소로 바꿉니다.

1862년 독일의 식물학자 Julius Sachs는 녹색 식물이 산소를 방출할 뿐만 아니라 다른 모든 유기체의 먹이가 되는 유기 물질도 생성한다는 것을 실험을 통해 증명했습니다.

광합성

녹색 식물과 다른 살아있는 유기체의 주요 차이점은 엽록소를 포함하는 엽록체가 세포에 존재한다는 것입니다. 엽록소는 태양 광선을 포착하는 능력이 있으며, 그 에너지는 유기 물질을 생성하는 데 필요합니다. 태양 에너지의 도움으로 이산화탄소와 물로부터 유기물이 형성되는 과정을 광합성(그리스어: pholos light)이라고 합니다. 광합성 과정에서 유기 물질 - 설탕뿐만 아니라 산소도 생성됩니다.

도식적으로 광합성 과정은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

물은 뿌리에 의해 흡수되고 뿌리와 줄기의 전도 시스템을 통해 잎으로 이동합니다. 이산화탄소 - 요소공기. 열린 기공을 통해 잎에 들어갑니다. 잎의 구조는 이산화탄소의 흡수에 기여합니다. 공기와 접촉하는 면적을 증가시키는 잎의 평평한 표면과 존재 큰 수피부의 기공.

광합성의 결과로 형성된 당은 전분으로 전환됩니다. 전분은 물에 녹지 않는 유기 물질입니다. 누가 요오드 용액으로 쉽게 감지할 수 있습니까?

빛에 노출된 잎에서 전분 형성의 증거

식물의 녹색 잎에서 전분은 이산화탄소와 물로 형성된다는 것을 증명합시다. 이렇게하려면 Julius Sachs가 한 번에 준비한 실험을 고려하십시오.

관엽식물(제라늄 또는 앵초)은 모든 전분이 중요한 과정에 사용되도록 어둠 속에서 이틀 동안 보관됩니다. 그런 다음 여러 장의 잎을 검은 색 종이로 양면에 덮어서 일부만 덮습니다. 낮에는 식물이 빛에 노출되고 밤에는 테이블 램프로 추가로 조명됩니다.

하루가 지나면 연구 된 잎이 잘립니다. 잎 전분의 어느 부분이 형성되었는지 알아내기 위해 잎을 의지로 삶아(전분 알갱이가 부풀도록) 뜨거운 알코올에 보관합니다(엽록소가 용해되고 잎이 변색됨). 그런 다음 잎을 물로 씻고 약한 요오드 용액으로 처리합니다. 빛에 있는 잎의 Tc 부분은 요오드의 작용으로 파란색을 얻습니다. 이것은 전분이 잎의 조명 부분의 세포에서 형성되었음을 의미합니다. 따라서 광합성은 빛이 있어야만 일어납니다.

광합성을 위해 이산화탄소가 필요하다는 증거

이산화탄소가 잎에서 녹말을 형성하는 데 필요하다는 것을 증명하기 위해, 실내 식물또한 이전에 어둠 속에 보관되었습니다. 그런 다음 잎 중 하나를 소량의 석회수가 담긴 플라스크에 넣습니다. 플라스크는 면봉으로 닫힙니다. 식물이 노출됩니다. 이산화탄소는 석회수에 흡수되므로 플라스크에 들어 있지 않습니다. 잎을 자르고 이전 실험과 마찬가지로 전분의 존재 여부를 검사합니다. 에 보관되어 있습니다 뜨거운 물요오드 용액으로 처리된 알코올. 그러나이 경우 실험 결과가 다릅니다. 시트는 페인트되지 않습니다. 푸른 색, 왜냐하면 그것은 전분을 포함하지 않습니다. 따라서 전분 형성을 위해서는 빛과 물 외에도 이산화탄소가 필요합니다.

따라서 우리는 식물이 공기에서 어떤 종류의 음식을 받는지에 대한 질문에 답했습니다. 경험에 따르면 이것이 이산화탄소입니다. 유기물의 형성에 필요합니다.

독립적으로 유기 물질을 만들어 몸을 만드는 유기체를 autotrophs(그리스 autos - self, trofe - food)라고 합니다.

광합성 중 산소 형성에 대한 증거

식물이 광합성을 하는 동안 증명하기 위해 외부 환경산소를 방출하고 실험을 고려하십시오 수생 식물엘로디아. Elodea 싹은 물이 담긴 용기에 넣고 위에서 깔때기로 덮습니다. 깔때기 끝에 물을 채운 시험관을 놓습니다. 식물은 2~3일 동안 빛에 노출됩니다. Elodea는 빛에 노출되면 기포를 뿜어냅니다. 그들은 튜브의 상단에 축적되어 물을 대체합니다. 어떤 종류의 가스인지 알아내기 위해 시험관을 조심스럽게 빼내고 그 안에 연기가 나는 가시를 집어넣습니다. 횃불이 밝게 타오릅니다. 이것은 산소가 플라스크에 축적되어 연소를 지원한다는 것을 의미합니다.

식물의 공간 역할

엽록소를 함유한 식물은 태양 에너지를 흡수할 수 있습니다. 따라서 K.A. Timiryazev는 지구에서의 그들의 역할을 우주라고 불렀습니다. 유기물에 저장된 태양 에너지의 일부는 장기간 저장할 수 있습니다. 석탄, 토탄, 기름은 고대 지질 시대에 녹색 식물이 생성하고 태양 에너지를 흡수한 물질에 의해 형성됩니다. 사람은 천연 가연성 물질을 태움으로써 수백만 년 전에 녹색 식물이 저장한 에너지를 방출합니다.

광합성(테스트)

1. 유기물로부터만 유기물을 형성하는 생물:

1.이종영양체

2. 독립 영양

3. 화학영양제

4. 혼합영양생물

2. 광합성의 가벼운 단계에서 다음이 발생합니다.

1. ATP 생성

2. 포도당의 생성

3. 이산화탄소 방출

4. 탄수화물의 형성

3. 광합성 중에 산소가 형성되어 다음과 같은 과정에서 방출됩니다.

1.단백질 생합성

2.광분해

3.엽록소 분자의 여기

4.이산화탄소와 물의 합성

4. 광합성의 결과로 빛 에너지는 다음과 같이 변환됩니다.

1. 열에너지

2.무기화합물의 화학에너지

3. 전기 에너지열에너지

4. 유기화합물의 화학에너지

5. 살아있는 유기체의 혐기성 생물의 호흡은 다음과 같은 과정으로 진행됩니다.

1.산소 산화

2.광합성

3.발효

4.화학합성

6. 세포에서 탄수화물 산화의 최종 생성물은 다음과 같습니다.

1.ADP와 물

2. 암모니아와 이산화탄소

3. 물과 이산화탄소

4. 암모니아, 이산화탄소 및 물

7. 켜기 준비 단계가수분해는 탄수화물이 분해될 때 발생합니다.

1. 셀룰로오스에서 포도당으로

2. 단백질을 아미노산으로

3.DNA에서 뉴클레오티드로

4. 글리세롤 및 카르복실산으로의 지방

8. 효소는 산소 산화를 제공합니다.

1. 소화관 및 리소좀

2. 세포질

3.미토콘드리아

4.플라스티드

9. 해당과정 동안 3몰의 포도당이 ATP 형태로 저장됩니다.

10. 2몰의 포도당은 동물 세포에서 완전히 산화되는 동안 이산화탄소가 방출되었습니다.

11. 화학 합성 과정에서 유기체는 산화 에너지를 변환합니다.

1.황화합물

2.유기화합물

3. 전분

12. 한 유전자는 분자에 대한 정보에 해당합니다.

1.아미노산

2. 전분

4. 뉴클레오타이드

13. 유전자 코드는 다음을 의미하는 3개의 뉴클레오티드로 구성됩니다.

1. 구체적인

2. 중복

3.보편

4.트리플렛

14. 유전 암호에서 하나의 아미노산은 2-6개의 삼중항에 해당하며 다음과 같이 나타납니다.

1. 연속성

2. 이중화

3.다용성

4.특이성

15. DNA의 뉴클레오티드 구성이 ATT-CHC-TAT인 경우 i-RNA의 뉴클레오티드 구성은 다음과 같습니다.
1.TAA-CHTs-UTA

2.UAA-GCG-AUA

3.UAA-CHC-AUA

4.UAA-CHC-ATA

16. 단백질 합성은 다음에서 자체 리보솜에서 발생하지 않습니다.

1.담배 모자이크 바이러스

2. 초파리

3.개미

4.비브리오 콜레라

17. 항생제:

1. 보호 혈액 단백질이다

2.신체에서 새로운 단백질 합성

3.약화된 병원체이다

4. 병원체의 단백질 합성을 억제합니다.

18. 복제가 일어나는 DNA 분자의 부분에는 30,000개의 뉴클레오티드(두 가닥 모두)가 있습니다. 복제를 위해서는 다음이 필요합니다.

19. 하나의 t-RNA가 운반할 수 있는 아미노산의 수:

1.항상 하나

2.항상 둘

3.항상 세

4. 어떤 사람은 하나를 들고, 어떤 사람은 여러 개를 들고 다닐 수도 있습니다.

20. 전사가 발생하는 DNA 영역은 153개의 뉴클레오티드를 포함하며, 폴리펩티드는 다음으로부터 이 영역에 암호화됩니다.

1.153 아미노산

2.51 아미노산

3.49 아미노산

4.459 아미노산

21. 광합성 과정에서 다음과 같은 결과로 산소가 형성됩니다.

1. 광합성수

2. 탄소 가스의 분해

3. 이산화탄소를 포도당으로 환원

4. ATP 합성

광합성 과정에서,

1. 탄수화물 합성 및 산소 방출

2. 물의 증발과 산소의 흡수

3. 가스 교환 및 지질 합성

4. 이산화탄소 방출 및 단백질 합성

23. 광합성의 가벼운 단계에서 햇빛의 에너지는 분자를 합성하는 데 사용됩니다

1. 지질

2. 단백질

3. 핵산

24. 햇빛 에너지의 영향으로 전자는 더 높은 곳으로 상승합니다. 에너지 수준분자에서

1. 다람쥐

2. 포도당

3. 엽록소

4. 단백질 생합성

25. 식물 세포는 동물 세포와 마찬가지로 그 과정에서 에너지를 받습니다. .

1. 유기물의 산화

2. 단백질 생합성

3. 지질 합성

4. 핵산 합성

광합성은 식물 세포의 엽록체에서 일어난다. 엽록체는 광합성 과정에 관여하고 식물에 엽록소를 제공하는 색소 엽록소를 포함합니다. 채색. 따라서 광합성은 식물의 녹색 부분에서만 발생합니다.

광합성은 무기물로부터 유기물을 형성하는 과정이다. 특히 포도당은 유기물이고 물과 이산화탄소는 무기물이다.

햇빛은 또한 광합성이 일어나기 위해 필수적입니다. 빛 에너지가 저장됩니다. 화학 접착제유기물. 이것은 주요 포인트광합성: 에너지를 결합하여 나중에 이 식물을 먹는 식물이나 동물의 생명을 유지하는 데 사용됩니다. 유기물은 태양 에너지를 저장하는 하나의 형태일 뿐입니다.

세포에서 광합성이 진행되면 엽록체와 세포막에서 다양한 반응이 일어납니다.

그들 모두에게 빛이 필요한 것은 아닙니다. 따라서 광합성에는 빛과 어둠의 두 단계가 있습니다. 어두운 단계는 빛이 필요하지 않으며 밤에 발생할 수 있습니다.

이산화탄소는 식물의 표면을 통해 공기에서 세포로 들어갑니다. 물이 온다줄기를 따라 뿌리에서.

광합성 과정의 결과로 유기물뿐만 아니라 산소도 형성됩니다. 산소는 식물의 표면을 통해 공기 중으로 방출됩니다.

광합성으로 생성된 포도당은 다른 세포로 옮겨져 녹말로 변해(저장) 생명 과정에 사용된다.

대부분의 식물에서 광합성이 일어나는 주요 기관은 잎입니다. 광합성 조직을 구성하는 많은 광합성 세포가 잎에 있습니다.

광합성에 필수적이기 때문에 햇빛, 잎은 일반적으로 표면적이 넓습니다. 즉, 그들은 평평하고 가늘다. 빛이 모든 잎에 도달하기 위해 식물에서는 서로를 거의 가리지 않도록 배열됩니다.

따라서 광합성 과정이 일어나기 위해서는 이산화탄소, 물 그리고 빛. 광합성의 산물은 유기물(포도당)과 산소. 광합성은 엽록체에서 일어난다, 잎에서 가장 많이 발견됩니다.

식물(주로 잎에서)에서 광합성은 빛에서 일어납니다. 이것은 유기 물질인 포도당(당의 일종)이 이산화탄소와 물에서 형성되는 과정입니다. 또한 세포의 포도당은 더 복잡한 물질인 전분으로 전환됩니다. 포도당과 전분은 모두 탄수화물입니다.

광합성 과정에서 유기물이 생성될 뿐만 아니라 부산물로 산소도 방출됩니다.

이산화탄소와 물은 무기물, 포도당과 전분은 유기물입니다.

따라서 광합성은 빛 속에서 무기물로부터 유기물이 생성되는 과정이라고 흔히 한다. 식물, 일부 단세포 진핵생물, 일부 박테리아만이 광합성을 할 수 있습니다. 동물과 곰팡이의 세포에는 그러한 과정이 없기 때문에 강제로 흡수됩니다. 환경유기 물질. 이와 관련하여 식물을 독립 영양 생물이라고하고 동물과 곰팡이를 종속 영양 생물이라고합니다.

식물의 광합성 과정은 녹색 색소 엽록소를 포함하는 엽록체에서 발생합니다.

따라서 광합성이 일어나려면 다음이 필요합니다.

엽록소,

이산화탄소.

광합성 과정은 다음을 생성합니다.

유기물,

산소.

식물은 빛을 포착하도록 적응되어 있습니다.많은 초본 식물잎이 서로를 가리지 않을 때 잎은 소위 기초 로제트에 수집됩니다. 나무는 잎이 서로를 최대한 가리지 않는 방식으로 자라는 잎 모자이크가 특징입니다. 식물에서는 잎자루가 구부러져 잎이 빛을 향할 수 있습니다. 이 모든 것에도 불구하고, 그늘을 좋아하는 식물, 그늘에서만 자랄 수 있습니다.

물광합성을 위해도착나뭇잎 속으로뿌리에서줄기를 따라. 따라서 식물이 충분한 수분을 섭취하는 것이 중요합니다. 물 부족과 약간의 탄산수광합성 과정이 억제됩니다.

이산화탄소광합성을 위해 찍은곧장허공에서나뭇잎. 반대로 광합성 과정에서 식물이 생성하는 산소는 공기 중으로 방출됩니다. 기체 교환은 세포간 공간(세포 사이의 틈)에 의해 촉진됩니다.

광합성 과정에서 생성된 유기물질은 부분적으로 잎 자체에서 사용되지만, 주로 다른 모든 기관으로 흘러들어가 다른 유기물질로 전환되어 에너지 대사에 사용되며 예비 영양소로 전환됩니다.

광합성

광합성- 빛의 에너지로 인한 유기 물질의 합성 과정. 무기화합물로부터 유기물질을 합성할 수 있는 생물을 독립영양생물(autotrophic)이라고 한다. 광합성은 독립 영양 유기체의 세포에서만 특징적입니다. 종속 영양 생물은 무기 화합물에서 유기 물질을 합성할 수 없습니다.
녹색 식물의 세포와 일부 박테리아는 특별한 구조와 복합체를 가지고 있습니다. 화학 물질그들은 햇빛의 에너지를 포착할 수 있습니다.

광합성에서 엽록체의 역할

식물 세포에는 엽록체와 같은 미세한 형성이 있습니다. 이들은 에너지와 빛이 흡수되어 ATP 및 기타 분자인 에너지 운반체의 에너지로 변환되는 소기관입니다. 엽록체의 알갱이에는 복잡한 유기 물질인 엽록소가 들어 있습니다. 엽록소는 포도당 및 기타 유기 물질의 생합성에 사용하기 위해 빛의 에너지를 포착합니다. 포도당 합성에 필요한 효소는 엽록체에도 있습니다.

광합성의 가벼운 단계

엽록소에 흡수된 양자의 적색광은 전자를 여기 상태로 만듭니다. 빛에 의해 여기된 전자는 많은 양의 에너지를 획득하여 더 높은 에너지 준위로 이동합니다. 빛에 의해 여기된 전자는 위치 에너지도 획득하는 높이로 올려진 돌에 비유될 수 있습니다. 그는 높은 곳에서 떨어져 그녀를 잃습니다. 여기된 전자는 엽록체에 박힌 복잡한 유기 화합물 사슬을 따라 단계적으로 이동합니다. 한 단계에서 다른 단계로 이동하면서 전자는 ATP 합성에 사용되는 에너지를 잃습니다. 에너지를 낭비한 전자는 엽록소로 돌아갑니다. 빛 에너지의 새로운 부분은 다시 엽록소 전자를 여기시킵니다. 다시 같은 경로를 따라 ATP 분자 형성에 에너지를 소비합니다.
에너지 캐리어 분자의 환원에 필요한 수소 이온과 전자는 물 분자가 쪼개지는 동안 형성됩니다. 엽록체의 물 분자 분해는 빛의 영향을받는 특수 단백질에 의해 수행됩니다. 이 과정을 물의 광분해.
따라서 햇빛의 에너지는 식물 세포에서 다음을 위해 직접 사용됩니다.
1. 엽록소 전자의 여기, 에너지는 ATP 및 기타 에너지 운반체 분자의 형성에 추가로 소비됩니다.
2. 물의 광분해, 광합성의 가벼운 단계에 수소 이온 및 전자 공급.
이 경우 광분해 반응의 부산물로 산소가 방출됩니다.

빛의 에너지로 인해 에너지가 풍부한 화합물(ATP 및 에너지 운반체 분자)이 형성되는 단계,~라고 불리는 광합성의 가벼운 단계.

광합성의 어두운 단계

엽록체에는 5탄당이 포함되어 있으며 그 중 하나는 다음과 같습니다. 리불로스 이인산, 이산화탄소 제거제입니다. 특수 효소가 5탄당을 공기 중의 이산화탄소와 결합합니다. 이 경우 ATP 및 기타 에너지 운반체 분자의 에너지로 인해 6탄소 포도당 분자로 환원되는 화합물이 형성됩니다.

따라서, 빛 단계에서 ATP 및 기타 에너지 운반체 분자의 에너지로 변환된 빛 에너지는 포도당을 합성하는 데 사용됩니다.

이러한 과정은 어둠 속에서 일어날 수 있습니다.
빛의 작용하에 시험관에서 광합성을 수행하는 식물 세포에서 엽록체를 분리하는 것이 가능했습니다. 그들은 이산화탄소를 흡수하면서 새로운 포도당 분자를 형성했습니다. 엽록체의 조명이 중단되면 포도당 합성도 중단됩니다. 그러나 ATP와 환원된 에너지 운반체 분자가 엽록체에 추가되면 포도당 합성이 재개되어 어둠 속에서 진행될 수 있습니다. 이것은 빛이 ATP 합성과 에너지 운반체 분자의 충전에만 실제로 필요하다는 것을 의미합니다. 이산화탄소의 흡수와 식물의 포도당 형성~라고 불리는 광합성의 어두운 단계그녀는 어둠 속을 걸을 수 있기 때문입니다.
강렬한 조명, 공기 중 이산화탄소 증가는 광합성 활동을 증가시킵니다.

기타 생물학 노트

더 흥미로운 기사:

광합성과 같은 놀랍고 매우 중요한 현상을 발견한 역사는 과거에 깊이 뿌리를 두고 있습니다. 400여 년 전인 1600년에 벨기에 과학자 Jan Van-Helmont는 간단한 실험을 시작했습니다. 그는 80kg의 흙이 들어 있는 가방에 버드나무 가지를 넣었습니다. 과학자는 버드나무의 초기 무게를 기록한 다음 5년 동안 독점적으로 빗물로 식물에 물을 주었습니다. Jan Van - Helmont가 버드나무의 무게를 다시 측정했을 때 놀랐던 점은 무엇입니까? 식물의 무게는 65kg 증가했고 지구의 질량은 50g만 줄었습니다! 식물은 과학자를 위해 64kg 950g의 영양소를 어디에서 얻었습니까?

광합성 발견 경로에 대한 다음으로 중요한 실험은 영국 화학자 Joseph Priestley에 속했습니다. 과학자는 모자 아래에 쥐를 넣었고 5시간 후에 설치류가 죽었습니다. Priestley가 쥐로 박하 조각을 놓고 설치류를 모자로 덮었을 때 쥐는 살아 있었습니다. 이 실험을 통해 과학자는 호흡과 반대되는 과정이 있다는 생각을 갖게 되었습니다. 1779년 Jan Ingenhaus는 식물의 녹색 부분만 산소를 방출할 수 있다는 사실을 확립했습니다. 3년 후, 스위스 과학자 Jean Senebier는 이산화탄소가 햇빛의 영향을 받아 식물의 녹색 세포 소기관에서 분해된다는 것을 증명했습니다. 불과 5년 후, 프랑스 과학자 자크 부싱고(Jacques Boussingault)는 실험실 연구, 식물에 의한 물의 흡수는 유기 물질의 합성 중에도 일어난다는 사실을 발견했습니다. 1864년 독일의 식물학자 Julius Sachs가 획기적인 발견을 했습니다. 그는 소비되는 이산화탄소와 방출되는 산소의 양이 1:1의 비율로 발생한다는 것을 증명할 수 있었습니다.

광합성은 가장 중요한 생물학적 과정 중 하나입니다

말하는 과학 언어, 광합성(다른 그리스어 φῶς - 빛과 σύνθεσις - 연결, 결합)은 빛의 이산화탄소와 물에서 유기 물질이 형성되는 과정입니다. 이 과정의 주요 역할은 광합성 세그먼트에 속합니다.

비유적으로 말해서, 식물의 잎은 창문이 햇볕이 잘 드는 쪽을 향하고 있는 실험실에 비할 수 있습니다. 유기 물질의 형성이 일어나는 것입니다. 이 과정은 지구상의 모든 생명체가 존재하는 기초입니다.

많은 사람들이 합리적으로 질문할 것입니다. 도시에 사는 사람들은 숨을 쉬며 나무뿐만 아니라 낮에는 불로 풀잎을 찾을 수 없습니다. 대답은 매우 간단합니다. 사실 육상 식물은 식물이 방출하는 산소의 20%만 차지합니다. 조류는 대기 중으로 산소를 생성하는 데 중요한 역할을 합니다. 생성되는 산소의 80%를 차지합니다. 숫자로 표현하면 식물과 조류 모두 매년 1450억 톤(!)의 산소를 대기 중으로 방출합니다! 세계의 바다를 "지구의 허파"라고 부르는 것도 당연합니다.

일반 공식광합성은 다음과 같습니다.

물 + 이산화탄소 + 빛 → 탄수화물 + 산소

식물에 광합성이 필요한 이유는 무엇입니까?

우리가 보았듯이 광합성은 필요조건지구상의 인간 존재. 그러나 이것이 광합성 유기체가 대기 중으로 적극적으로 산소를 생성하는 유일한 이유는 아닙니다. 사실 해조류와 식물은 모두 연간 1000억 개 이상의 유기 물질(!)을 형성하며, 이는 생명 활동의 기초를 형성합니다. Jan Van Helmont의 실험을 기억하면 우리는 광합성이 식물 영양의 기초라는 것을 이해합니다. 작물의 95%는 광합성 과정에서 식물이 얻은 유기 물질에 의해 결정되고 5%는 광물질 비료정원사가 토양에 소개합니다.

현대 여름 거주자는 공기 영양을 잊어 버린 식물의 토양 영양에 중점을 둡니다. 광합성 과정에주의를 기울이면 정원사가 어떤 종류의 수확을 얻을 수 있는지 알 수 없습니다.

그러나 식물이나 조류 모두 놀라운 녹색 색소인 엽록소가 없다면 산소와 탄수화물을 그렇게 활발하게 생산할 수 없습니다.

녹색 안료의 비밀

식물 세포와 다른 살아있는 유기체의 세포의 주요 차이점은 엽록소의 존재입니다. 그건 그렇고, 식물의 잎이 녹색으로 정확하게 색칠되어 있다는 사실의 범인은 바로 그 사람입니다. 이 복합 유기 화합물에는 한 가지 놀라운 특성이 있습니다. 바로 햇빛을 흡수할 수 있다는 것입니다! 엽록소 덕분에 광합성 과정이 가능해집니다.

광합성의 두 단계

말하는 평범한 언어광합성은 엽록소의 도움으로 빛이 있는 상태에서 식물이 흡수한 물과 이산화탄소가 설탕과 산소를 ​​형성하는 과정입니다. 따라서 무기 물질은 기적적으로 유기 물질로 변형됩니다. 결과 설탕은 식물의 에너지 원입니다.

광합성에는 빛과 어둠의 두 단계가 있습니다.

광합성의 가벼운 단계

틸라코이드 막에 발생합니다.

틸라코이드는 막으로 둘러싸인 구조입니다. 그들은 엽록체의 기질에 있습니다.

광합성의 가벼운 단계의 사건 순서 :

1. 빛은 엽록소 분자를 때리면 녹색 색소에 흡수되어 들뜬 상태가 됩니다. 분자에 포함된 전자는 더 높은 수준으로 이동하여 합성 과정에 참여합니다.
2. 전자의 영향을받는 양성자가 수소 원자로 바뀌는 동안 물이 쪼개집니다. 그 후, 그들은 탄수화물 합성에 소비됩니다.
3. 빛 단계의 마지막 단계에서 ATP(아데노신 삼인산)가 합성됩니다. 이것은 생물학적 시스템에서 보편적인 에너지 축적기의 역할을 하는 유기 물질입니다.

광합성의 어두운 단계

어두운 단계의 사이트는 엽록체의 기질입니다. 산소가 방출되고 포도당이 합성되는 것은 암기 동안입니다. 많은 사람들은 이 단계에서 일어나는 과정이 밤에만 독점적으로 수행되기 때문에 이 단계가 그런 이름을 얻었다고 생각할 것입니다. 사실 이것은 완전히 사실이 아닙니다. 포도당 합성은 24시간 내내 이루어집니다. 요점은 이 단계빛 에너지는 더 이상 소비되지 않으므로 단순히 필요하지 않습니다.

식물 광합성의 중요성

우리는 식물이 우리 못지않게 광합성을 필요로 한다는 사실을 이미 확인했습니다. 숫자의 언어로 광합성의 규모에 대해 이야기하는 것은 매우 쉽습니다. 과학자들은 육상 식물만이 100메가시티가 100년 이내에 사용할 수 있는 양의 태양 에너지를 저장한다고 계산했습니다!

식물 호흡은 광합성과 반대되는 과정입니다. 식물 호흡의 의미는 광합성 과정에서 에너지를 방출하고 식물의 필요에 지시하는 것입니다. 간단히 말해서 수확은 광합성과 호흡의 차이입니다. 더 많은 광합성과 더 낮은 호흡, 더 많은 수확량, 그리고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다!

광합성은 가능한 삶지상에!