Адамдар мен жануарлар өсімдіктерді және басқа жануарларды тамақ ретінде жесе, өсімдіктер жарық пен фотосинтез деп аталатын процесс арқылы өз қорегін жасай алады. Фотосинтез - өсімдіктердің көмірқышқыл газын, суды және күн сәулесін пайдаланып тамақ жасау процесі.
Фотосинтез дегеніміз не?
Фотосинтез деген үлкен сөз болуы мүмкін, бірақ оны кішірек екі сөзге бөлуге болады: «фото» және «синтез». Фото – жарық, ал синтез – біріктіру дегенді білдіреді. Процесс күрделі болғанымен, оны келесі сөз теңдеуімен жазуға болады:
Фотосинтез қалай жүреді
Фотосинтез жасушаларында хлоропластар мекендейтін өсімдіктердің жапырақтарында жүреді. Фотосинтезде екі кезең бар. Бірінші кезеңге жарық қажет, ал екінші кезеңге қажет емес. Фотосинтез процесін түсіну үшін хлоропластар туралы көбірек білу керек.
Хлоропласттар
Адамдар сияқты өсімдіктер де мыңдаған жасушадан тұрады. Жануарлардың жасушаларынан айырмашылығы, өсімдіктердің фотосинтез жүретін хлоропласт деп аталатын ерекше құрылымы бар.
Хлоропласттар - өсімдік жасушаларының ішінде кездесетін сопақша пішінді ұсақ түйіршіктер. Кейде өсімдік жасушаларында тек бірнеше хлоропластар болады, ал басқалары жасуша ішіндегі бүкіл кеңістікті алады. Хлоропласттардың көптеген қабаттары бар. Сыртқы қабаты тегіс, ал хлоропласттың ішінде бірнеше маңызды бөліктер бар.
Хлоропласттың ішінде строма деп аталатын сұйықтықта қалқып жүретін тилакоидтар деп аталатын хлорофиллге толы қаптар жиынтығы бар. Тилакоидтар құймақтардың дестелеріне ұқсайды. Хлорофилл өсімдіктерге жасыл түс береді және өсімдіктерге күн сәулесінен энергияны сіңіруге көмектеседі.
Бірінші кезең: жарыққа тәуелді реакциялар
Фотосинтездің бірінші кезеңі жарыққа тәуелді реакциялар кезеңі деп аталады. Бұл кезең хлоропласттардың тилакоидтарында болады және тек күн сәулесі түскенде ғана болуы мүмкін.
- Күн сәулесі хлоропластардағы хлорофиллге түсіп, электрондарды қоздырады.
- Қозған электрондар хлорофиллден бөлініп шығады.
- Бір электрон хлорофиллден жаңа ғана шыққандықтан, оны ауыстыру керек. Тилакоидтарда су молекуласы оттегі (O2) мен сутегі ионына (Н+) бөлінеді.
- Бос электрондар фотосинтездің екінші кезеңіне қажетті энергия молекулалары болып табылатын ATP және NADPH түзу үшін химиялық реакцияға түседі.
Екінші кезең: Кальвин циклі
Кальвин циклі деп аталатын фотосинтездің екінші кезеңі хлоропластар стромасында жүреді. Кальвин циклі үшін күн сәулесі қажет емес. Көмірқышқыл газы мен ATP және NADPH энергиясы глюкозаны тудырады. Глюкоза - қарапайым қант, оны өсімдіктер энергия ретінде сақтайды және жасуша құрылымы үшін маңызды крахмал мен целлюлоза сияқты басқа компоненттерге айнала алады.
- Ауадағы көмірқышқыл газы өсімдік жапырақтарындағы тесіктер арқылы сіңеді.
- Көмірқышқыл газы молекуласы RuBP деп аталатын қарапайым қантпен байланысады.
- Төрт сатылы химиялық реакция арқылы көмірқышқыл газы мен RuBP молекуласы бірінші кезеңнен бастап ATP және NADPH-мен қосылып, глюкоза молекуласын құрады.
Келесі бейне процесті басынан аяғына дейін көрсетеді:
Фотосинтез маңызды
Фотосинтез – Жердегі тіршіліктің тірегі. Адамдар оттегісіз өмір сүре алмайды. Өсімдіктердің фотосинтезі кезінде өндіретін оттегі күнделікті тыныс алатын ауаға бөлінеді. Адамдар оттегімен тыныс алғанда көмірқышқыл газын шығарады. Өсімдіктер көмірқышқыл газын фотосинтез процесінде пайдаланады. Осылайша, өсімдіктер ауадағы оттегі мен көмірқышқыл газының деңгейін теңестіруге жауапты. Сонымен қатар, кейбір өсімдіктер фотосинтез кезінде пайда болған глюкозаны жемістер мен тамырларда сақтайды. Бұл жемістер мен тамырлардың кейбірі алма, сәбіз, құлпынай және басқа да адамдар ұнататын дәмді тағамдар.
