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어둡고 밝습니다. 광합성과 그 단계(빛과 어둠)

광합성과 같은 방대한 자료에 대한 설명은 두 쌍의 수업에서 가장 잘 수행됩니다. 그러면 주제 인식의 무결성이 손실되지 않습니다. 수업은 광합성 연구의 역사, 엽록체의 구조 및 실험실 작업잎 엽록체 연구를 위해. 그 후 광합성의 밝은 단계와 어두운 단계에 대한 연구를 진행할 필요가 있습니다. 이 단계에서 발생하는 반응을 설명할 때 일반적인 계획을 작성하는 것이 필요합니다.

설명하는 과정에서 그림을 그려야 합니다. 광합성의 가벼운 단계 다이어그램.

1. 그라나의 틸라코이드 막에 위치한 엽록소 분자에 의한 빛의 양자 흡수는 그것에 의해 하나의 전자를 잃고 여기 상태로 옮깁니다. 전자는 전자 수송 사슬을 따라 전달되어 NADP +가 NADP H로 환원됩니다.

2. 엽록소 분자에서 방출된 전자의 위치는 물 분자의 전자가 차지합니다. 이것이 빛의 작용으로 물이 분해(광분해)되는 방식입니다. 생성된 OH- 하이드록실은 라디칼이 되어 반응 4 OH – → 2 H 2 O + O 2 에서 결합하여 자유 산소를 대기 중으로 방출합니다.

3. 수소이온 H+는 틸라코이드막을 통과하지 못하고 내부에 축적되어 양전하를 띠게 되어 틸라코이드막의 전위차(EPD)가 증가하게 됩니다.

4. 임계 REB에 도달하면 양성자는 양성자 채널을 통해 바깥쪽으로 돌진합니다. 이 양전하 입자의 흐름은 특수 효소 복합체를 사용하여 화학 에너지를 생성하는 데 사용됩니다. 생성된 ATP 분자는 기질로 들어가 탄소 고정 반응에 참여합니다.

5. 틸라코이드막 표면으로 올라온 수소이온은 전자와 결합하여 원자수소를 형성하는데, 이를 이용하여 NADP+ 운반체를 환원시킨다.

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고려 후 이 문제, 작성된 계획에 따라 다시 분석 한 후 학생들에게 표를 작성하도록 초대합니다.

테이블. 광합성의 밝은 단계와 어두운 단계의 반응

표의 첫 번째 부분을 채운 후 분석을 진행할 수 있습니다. 광합성의 어두운 단계.

엽록체의 간질에는 오탄당이 지속적으로 존재합니다. 탄수화물은 캘빈 주기(이산화탄소 고정 주기)에서 형성되는 5탄소 화합물입니다.

1. 5탄당에 이산화탄소를 첨가하면 불안정한 6탄소 화합물이 형성되어 2분자의 3-포스포글리세르산(PGA)으로 분해됩니다.

2. FGK 분자는 ATP에서 하나의 인산기를 취하고 에너지가 풍부합니다.

3. 각 FGC는 두 개의 캐리어에서 하나의 수소 원자를 추가하여 삼중당으로 변합니다. Trioses는 결합하여 포도당과 전분을 형성합니다.

4. 서로 다른 조합으로 결합하는 삼탄당 분자는 오탄당을 형성하고 다시 순환에 포함됩니다.

광합성의 총 반응:

계획. 광합성 과정

시험

1. 광합성은 소기관에서 수행됩니다.

a) 미토콘드리아;
b) 리보솜;
c) 엽록체;
d) 색체.

2. 엽록소 색소는 다음에 집중되어 있습니다.

a) 엽록체의 막;
b) 간질;
c) 곡물.

3. 엽록소는 스펙트럼 영역에서 빛을 흡수합니다.

a) 빨간색;
b) 녹색;
c) 보라색;
d) 지역 전체.

4. 광합성 중 자유 산소는 분열 중에 방출됩니다.

a) 이산화탄소;
b) ATP;
c) NADP;
라) 물.

5. 자유 산소는 다음에서 형성됩니다.

a) 어두운 단계;
b) 가벼운 단계.

6. ATP 광합성의 가벼운 단계에서:

a) 합성;
b) 분할.

7. 엽록체에서 일차 탄수화물은 다음에서 형성됩니다.

a) 밝은 단계;
b) 어두운 단계.

8. 엽록체의 NADP가 필요합니다.

1) 전자 트랩으로;
2) 전분 형성을 위한 효소;
3) 어떻게 요소엽록체 막;
4) 물 광분해 효소.

9. 물의 광분해는 다음과 같습니다.

1) 빛의 영향으로 물이 축적됩니다.
2) 빛의 작용 하에서 물을 이온으로 분해;
3) 기공을 통한 수증기 방출;
4) 빛의 작용으로 잎에 물을 주입합니다.

10. 빛 양자의 영향 아래:

1) 엽록소가 NADP로 전환됩니다.
2) 전자가 엽록소 분자를 떠납니다.
3) 엽록체의 부피가 증가합니다.
4) 엽록소는 ATP로 전환됩니다.

문학

Bogdanova T.P., Solodova E.A.생물학. 고등학생 및 대학 지원자를 위한 핸드북. - M .: LLC "AST-프레스 스쿨", 2007.

지구상의 모든 생명체는 생존을 위해 음식이나 에너지가 필요합니다. 일부 유기체는 다른 생물을 먹고 사는 반면 다른 유기체는 자체적으로 영양분을 생산할 수 있습니다. 그들은 광합성이라는 과정에서 자신의 음식인 포도당을 만듭니다.

광합성과 호흡은 서로 연결되어 있습니다. 광합성의 결과물인 포도당은 화학 에너지로 체내에 저장됩니다. 이 저장된 화학 에너지는 무기 탄소(이산화탄소)가 유기 탄소로 전환되는 과정에서 발생합니다. 호흡 과정은 저장된 화학 에너지를 방출합니다.

그들이 생산하는 제품 외에도 식물은 생존을 위해 탄소, 수소 및 산소도 필요합니다. 토양에서 흡수된 물은 수소와 산소를 제공합니다. 광합성 동안 탄소와 물은 음식을 합성하는 데 사용됩니다. 식물은 또한 아미노산을 만들기 위해 질산염이 필요합니다(아미노산은 단백질을 만들기 위한 성분입니다). 이 외에도 엽록소를 생성하려면 마그네슘이 필요합니다.

메모:다른 음식에 의존하는 생물을 부릅니다. 소와 같은 초식 동물과 곤충을 먹는 식물은 종속 영양 생물의 예입니다. 스스로 양분을 생산하는 생물을 부릅니다. 녹색 식물과 조류는 독립 영양 생물의 예입니다.

이 기사에서는 식물에서 광합성이 일어나는 방식과 이 과정에 필요한 조건에 대해 자세히 알아볼 것입니다.

광합성의 정의

광합성은 식물, 일부 및 조류가 빛만을 에너지원으로 사용하여 이산화탄소와 물로부터 포도당과 산소를 생성하는 화학적 과정입니다.

이 과정은 모든 생명체가 의존하는 산소를 방출하기 때문에 지구상의 생명체에게 매우 중요합니다.

식물에 포도당(음식물)이 필요한 이유는 무엇입니까?

인간과 다른 생물과 마찬가지로 식물도 생존을 위해 음식이 필요합니다. 식물의 포도당 값은 다음과 같습니다.

광합성에서 얻은 포도당은 호흡 중에 식물이 다른 중요한 과정에 필요한 에너지를 방출하는 데 사용됩니다.
식물 세포는 또한 일부 포도당을 필요에 따라 사용되는 전분으로 변환합니다. 이러한 이유로 죽은 식물은 화학 에너지를 저장하기 때문에 바이오매스로 사용됩니다.
포도당은 또한 성장 및 기타 필수 과정에 필요한 단백질, 지방 및 식물성 설탕과 같은 다른 화학 물질을 생산하는 데 필요합니다.

광합성 단계

광합성 과정은 빛과 어둠의 두 단계로 나뉩니다.

광합성의 가벼운 단계

이름에서 알 수 있듯이 밝은 단계에는 햇빛이 필요합니다. 광의존 반응에서 햇빛 에너지는 엽록소에 흡수되어 전자 운반 분자 NADPH(니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 인산염) 및 에너지 분자 ATP(아데노신 삼인산)의 형태로 저장된 화학 에너지로 전환됩니다. 가벼운 단계는 엽록체 내의 틸라코이드 막에서 발생합니다.

광합성의 어두운 단계 또는 캘빈 주기

어두운 단계 또는 캘빈 주기에서 밝은 단계의 여기된 전자는 이산화탄소 분자에서 탄수화물을 형성하기 위한 에너지를 제공합니다. 빛에 독립적인 단계는 프로세스의 순환 특성 때문에 때때로 캘빈 주기라고 합니다.

어두운 단계는 빛을 반응물로 사용하지 않지만(결과적으로 밤낮으로 발생할 수 있음) 작동하려면 빛에 의존하는 반응의 생성물이 필요합니다. 빛에 독립적인 분자는 에너지 운반체 분자인 ATP와 NADPH에 의존하여 새로운 탄수화물 분자를 생성합니다. 에너지가 분자로 전달된 후 에너지 운반체는 더 강력한 전자를 얻기 위해 가벼운 위상으로 돌아갑니다. 또한 여러 암상 효소가 빛에 의해 활성화됩니다.

광합성 단계 다이어그램

메모:즉, 식물은 밝은 단계의 제품을 사용하기 때문에 식물이 너무 오랫동안 빛을 빼앗기면 어두운 단계가 계속되지 않습니다.

식물 잎의 구조

잎 구조에 대해 더 많이 알지 못하면 광합성을 완전히 이해할 수 없습니다. 잎은 광합성 과정에서 중요한 역할을 하도록 적응되어 있습니다.

잎의 외부 구조

정사각형

식물의 가장 중요한 특징 중 하나는 잎의 넓은 표면적입니다. 대부분의 녹색 식물은 광합성에 필요한 만큼의 태양 에너지(햇빛)를 흡수할 수 있는 넓고 평평하며 열린 잎을 가지고 있습니다.

중심맥과 잎자루

중륵과 잎자루가 합쳐져 잎의 밑동을 이룬다. 잎자루는 가능한 한 많은 빛을 받는 방식으로 잎을 배치합니다.

잎사귀

단순엽은 잎사귀가 하나인 반면, 복합엽은 여러 개입니다. 잎 잎은 광합성 과정에 직접 관여하는 잎의 가장 중요한 구성 요소 중 하나입니다.

정맥

잎맥의 네트워크는 줄기에서 잎으로 물을 운반합니다. 방출된 포도당은 또한 잎에서 정맥을 통해 식물의 다른 부분으로 보내집니다. 또한 잎의 이러한 부분은 햇빛을 더 잘 포착할 수 있도록 잎판을 평평하게 지지하고 고정합니다. 정맥(venation)의 배열은 식물의 종류에 따라 다릅니다.

잎 기초

잎의 밑부분은 줄기와 연결된 가장 낮은 부분입니다. 종종 잎의 기부에는 한 쌍의 턱잎이 있습니다.

잎 가장자리

식물의 종류에 따라 잎 가장자리는 전체, 톱니 모양, 톱니 모양, 노치 모양, 톱니 모양 등 다양한 모양을 가질 수 있습니다.

리프 팁

시트의 가장자리와 마찬가지로 상단은 다양한 모양, 예리한 것, 둥근 것, 무딘 것, 길쭉한 것, 수축 된 것 등.

잎의 내부 구조

아래는 가까운 다이어그램입니다. 내부 구조잎 조직:

표피

큐티클이 메인 보호층식물의 표면에. 일반적으로 시트 상단이 더 두껍습니다. 큐티클은 식물을 물로부터 보호하는 왁스 같은 물질로 덮여 있습니다.

표피

표피는 잎의 외피 조직인 세포층입니다. 주요 기능은 잎의 내부 조직을 탈수, 기계적 손상 및 감염으로부터 보호하는 것입니다. 또한 가스 교환 및 증산 과정을 조절합니다.

엽육

엽육은 식물의 주요 조직입니다. 이것은 광합성 과정이 일어나는 곳입니다. 대부분의 식물에서 엽육은 2개의 층으로 나뉜다: 상부는 방어벽이고 하부는 해면질이다.

보호 세포

가드 셀은 가스 교환을 제어하는 데 사용되는 잎 표피의 특수 세포입니다. 그들은 수행 보호 기능기공을 위해. 기공은 물이 차면 커진다. 무료 액세스그렇지 않으면 보호 세포가 무기력해집니다.

스토마

광합성은 공기에서 기공을 통해 엽육 조직으로 이산화탄소(CO2)가 침투하는 것에 의존합니다. 광합성의 부산물로 얻은 산소(O2)는 기공을 통해 식물 밖으로 나갑니다. 기공이 열리면 증발을 통해 물이 손실되고 뿌리가 흡수한 물에 의해 증산의 흐름을 통해 보충되어야 합니다. 식물은 공기로부터 흡수된 CO2의 양과 기공을 통한 수분 손실의 균형을 유지해야 합니다.

광합성에 필요한 조건

다음은 식물이 광합성 과정을 수행하는 데 필요한 조건입니다.

이산화탄소.공기 중에서 발견되는 무색, 무취의 천연 가스로 과학적 명칭은 CO2입니다. 탄소와 유기 화합물의 연소 중에 형성되며 호흡 중에도 발생합니다.
물. 투명한 액체 화학 물질무취 및 무미 (정상 조건에서).
빛.인공 조명도 식물에 적합하지만 자연광은 더 나은 조건광합성을 위해 자연 자외선을 포함하고 있기 때문에 긍정적인 영향식물에.
엽록소.식물의 잎에서 발견되는 녹색 색소입니다.
영양소와 미네랄.식물 뿌리가 토양에서 흡수하는 화학 물질 및 유기 화합물.

광합성의 결과로 무엇이 형성됩니까?

포도당;
산소.

(빛 에너지는 물질이 아니므로 괄호 안에 표시)

메모:식물은 잎을 통해 공기 중에서 CO2를 흡수하고 뿌리를 통해 토양에서 물을 흡수합니다. 빛 에너지는 태양에서 온다. 생성된 산소는 잎에서 공기 중으로 방출됩니다. 생성된 포도당은 에너지 저장소로 사용되는 전분과 같은 다른 물질로 변환될 수 있습니다.

광합성을 촉진하는 요소가 없거나 부족한 경우 식물에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 빛이 적으면 식물의 잎을 먹는 곤충에게 유리한 조건이 되고 물이 부족하면 속도가 느려집니다.

광합성은 어디에서 일어나는가?

광합성은 엽록체라고 불리는 작은 색소체에서 식물 세포 내부에서 발생합니다. 엽록체(주로 엽록소 층에서 발견됨)에는 엽록소라는 녹색 물질이 포함되어 있습니다. 아래는 광합성을 수행하기 위해 엽록체와 함께 작동하는 세포의 다른 부분입니다.

식물 세포의 구조

식물 세포 부분의 기능

: 구조적 및 기계적 지원을 제공하고 박테리아로부터 세포를 보호하며 세포의 모양을 고정 및 정의하고 성장 속도와 방향을 제어하며 식물에 모양을 부여합니다.
: 효소에 의해 제어되는 대부분의 화학 공정을 위한 플랫폼을 제공합니다.
: 장벽으로 작용하여 세포 안팎으로 물질의 이동을 제어합니다.
: 위에서 설명한 것처럼 광합성 중에 빛 에너지를 흡수하는 녹색 물질인 엽록소가 포함되어 있습니다.
: 물을 저장하는 세포질 내의 공동.
: 세포의 활동을 제어하는 유전자 표지(DNA)를 포함합니다.

엽록소는 광합성에 필요한 빛 에너지를 흡수합니다. 빛의 모든 색상 파장이 흡수되는 것은 아니라는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 식물은 주로 빨간색과 파란색 파장을 흡수하며 녹색 범위의 빛은 흡수하지 않습니다.

광합성 중 이산화탄소

식물은 잎을 통해 공기 중의 이산화탄소를 흡수합니다. 이산화탄소는 잎 바닥에 있는 작은 구멍인 기공을 통해 스며듭니다.

잎의 밑면에는 느슨한 간격의 세포가 있어 이산화탄소가 잎의 다른 세포에 도달할 수 있습니다. 또한 광합성에 의해 생성된 산소가 쉽게 잎을 떠날 수 있습니다.

이산화탄소는 우리가 호흡하는 공기 중에 매우 낮은 농도로 존재하며 광합성의 어두운 단계에서 필요한 요소입니다.

광합성 과정에서의 빛

시트는 일반적으로 표면적이 넓기 때문에 많은 빛을 흡수할 수 있습니다. 그것의 상부 표면은 왁스 층(큐티클)에 의해 수분 손실, 질병 및 날씨로부터 보호됩니다. 시트의 상단은 빛이 떨어지는 곳입니다. 이 엽육층을 방어벽(palisade)이라고 합니다. 엽록체가 많기 때문에 빛을 많이 흡수하도록 적응되어 있다.

가벼운 단계에서 광합성 과정은 빛이 많을수록 증가합니다. 빛 광자가 녹색 잎에 집중되면 더 많은 엽록소 분자가 이온화되고 더 많은 ATP와 NADPH가 생성됩니다. 빛은 가벼운 단계에서 매우 중요하지만 빛이 너무 많으면 엽록소를 손상시키고 광합성 과정을 감소시킬 수 있다는 점에 유의해야 합니다.

가벼운 단계는 광합성 과정을 완료하는 데 모두 필요하지만 온도, 물 또는 이산화탄소에 크게 의존하지 않습니다.

광합성 중 물

식물은 뿌리를 통해 광합성에 필요한 물을 얻습니다. 그들은 토양에서 자라는 뿌리털을 가지고 있습니다. 뿌리는 표면적이 넓고 벽이 얇아 물이 쉽게 통과할 수 있는 것이 특징입니다.

이미지는 충분한 물(왼쪽)과 물 부족(오른쪽)이 있는 식물과 세포를 보여줍니다.

메모:뿌리 세포는 일반적으로 어둠 속에 있고 광합성을 할 수 없기 때문에 엽록체를 포함하지 않습니다.

식물이 물을 충분히 흡수하지 못하면 시들게 됩니다. 물이 없으면 식물은 충분히 빠른 광합성을 할 수 없으며 심지어 죽을 수도 있습니다.

식물에게 물의 중요성은 무엇입니까?

식물 건강을 지원하는 용존 미네랄을 제공합니다.
운송 매체입니다.
안정성과 직립성을 지원합니다.
수분으로 냉각되고 포화됩니다.
그것은 식물 세포에서 다양한 화학 반응을 수행하는 것을 가능하게 합니다.

자연에서 광합성의 중요성

광합성의 생화학적 과정은 햇빛 에너지를 사용하여 물과 이산화탄소를 산소와 포도당으로 변환합니다. 포도당은 조직 성장을 위한 식물의 빌딩 블록으로 사용됩니다. 따라서 광합성은 뿌리, 줄기, 잎, 꽃 및 과일이 형성되는 방식입니다. 광합성 과정이 없으면 식물은 자라거나 번식할 수 없습니다.

생산자

광합성 능력 때문에 식물은 생산자로 알려져 있으며 거의 모든 식물의 기초를 형성합니다. 먹이사슬지상에. (조류는 식물과 동일합니다). 우리가 먹는 모든 음식은 광합성을 하는 유기체에서 나옵니다. 우리는 이러한 식물을 직접 먹거나 식물성 식품을 소비하는 소나 돼지와 같은 동물을 먹습니다.

먹이 사슬의 기초

내부에 물 시스템, 식물과 조류도 먹이 사슬의 기초를 형성합니다. 조류는 더 큰 유기체의 먹이 공급원 역할을 합니다. 광합성 없이 수중 환경인생은 불가능할 것입니다.

이산화탄소 제거

광합성은 이산화탄소를 산소로 전환시킵니다. 광합성을 하는 동안 대기 중 이산화탄소가 식물에 들어간 다음 산소로 방출됩니다. 이산화탄소 수준이 놀라운 속도로 증가하고 있는 오늘날의 세계에서 대기에서 이산화탄소를 제거하는 모든 과정은 환경적으로 중요합니다.

영양소 순환

식물 및 기타 광합성 유기체는 영양소 순환에서 중요한 역할을 합니다. 공기 중의 질소는 식물 조직에 고정되어 단백질을 만드는 데 사용할 수 있게 됩니다. 토양에서 발견되는 미량 원소는 또한 식물 조직에 통합될 수 있으며 먹이 사슬에서 더 높은 초식 동물에게 제공될 수 있습니다.

광합성 중독

광합성은 빛의 강도와 품질에 따라 달라집니다. 일년 내내 햇빛이 풍부하고 물이 제한 요인이 아닌 적도에서 식물은 높은 성장률을 보이며 상당히 커질 수 있습니다. 반대로, 광합성은 빛이 이러한 층을 통과하지 못하기 때문에 바다의 더 깊은 부분에서는 덜 일반적이며, 그 결과 이 생태계는 더 불모지입니다.

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광합성과 같은 복잡한 과정을 간단하고 명확하게 설명하는 방법은 무엇입니까? 식물은 스스로 영양분을 생산할 수 있는 유일한 생물입니다. 그들은 그걸 어떻게 햇어? 성장을 위해 필요한 모든 물질을 받으십시오. 환경: 이산화탄소 - 공기, 물 및 - 토양에서. 그들은 또한 햇빛으로부터 에너지가 필요합니다. 이 에너지는 이산화탄소와 물이 포도당(영양)으로 전환되고 광합성이 일어나는 특정 화학 반응을 유발합니다. 간단하고 명확하게 프로세스의 본질은 학령기 어린이에게도 설명 될 수 있습니다.

"빛과함께"

광합성이라는 단어는 두 가지에서 나옵니다. 그리스어 단어- "사진"과 "합성", 번역에서 "빛과 함께"를 의미하는 조합. 태양 에너지는 화학 에너지로 변환됩니다. 화학 방정식광합성:

6CO 2 + 12H 2 O + 빛 \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O.

이것은 6개의 이산화탄소 분자와 12개의 물 분자가 (햇빛과 함께) 포도당을 생성하는 데 사용되어 6개의 산소 분자와 6개의 물 분자가 생성됨을 의미합니다. 이것을 구두 방정식의 형태로 표현하면 다음과 같습니다.

물 + 태양 => 포도당 + 산소 + 물.

태양은 매우 강력한 에너지원입니다. 사람들은 항상 전기를 생산하고, 주택을 단열하고, 물을 데우는 등의 용도로 그것을 사용하려고 합니다. 식물은 생존에 필요했기 때문에 수백만 년 전에 태양 에너지를 사용하는 방법을 "알아냈습니다". 광합성은 다음과 같이 간단하고 명확하게 설명할 수 있습니다. 식물은 태양의 빛 에너지를 사용하고 이를 화학 에너지로 변환하며, 그 결과 설탕(포도당)이 생성되며, 그 초과분은 잎, 뿌리, 줄기에 전분으로 저장됩니다. 그리고 식물의 씨앗. 태양 에너지는 식물뿐만 아니라 이 식물이 먹는 동물에게도 전달됩니다. 식물이 성장 및 기타 생명 과정을 위해 영양분을 필요로 할 때 이러한 비축량은 매우 유용합니다.

식물은 태양 에너지를 어떻게 흡수합니까?

광합성에 대해 간단하고 명확하게 말하면 식물이 태양 에너지를 흡수하는 방법에 대한 질문을 다룰 가치가 있습니다. 이것은 엽록소라는 특수 물질을 포함하는 엽록체 인 녹색 세포를 포함하는 잎의 특수 구조 때문입니다. 잎에 붙는 것입니다. 채색햇빛 에너지를 흡수하는 역할을 합니다.

대부분의 잎이 넓고 평평한 이유는 무엇입니까?

광합성은 식물의 잎에서 일어난다. 놀라운 사실식물이 햇빛을 가두고 이산화탄소를 흡수하는 데 매우 잘 적응했다는 것입니다. 넓은 표면으로 인해 훨씬 더 많은 빛이 포착됩니다. 집 지붕에 가끔 설치되는 태양광 패널도 넓고 평평한 것도 이 때문이다. 표면이 클수록 흡수가 잘 됩니다.

식물에게 또 무엇이 중요합니까?

인간과 마찬가지로 식물도 건강을 유지하고 잘 자라며 잘 자라기 위해서는 영양분과 영양소가 필요합니다. 그들은 뿌리를 통해 토양에서 물에 용해된 미네랄을 얻습니다. 토양에 미네랄 영양소가 부족하면 식물이 정상적으로 발달하지 않습니다. 농부들은 종종 토양이 농작물 성장을 위한 충분한 영양분을 가지고 있는지 확인하기 위해 토양을 테스트합니다. 그렇지 않으면 식물 영양 및 성장을 위해 필수 미네랄이 포함된 비료를 사용합니다.

광합성이 왜 그렇게 중요한가요?

아이들을 위해 광합성을 간단하고 명확하게 설명하면 이 과정이 가장 중요한 것 중 하나라고 말할 가치가 있습니다. 화학 반응세상에. 그렇게 큰 소리로 말하는 이유는 무엇입니까? 첫째, 광합성은 식물에 영양을 공급하고 식물은 동물과 인간을 포함하여 지구상의 다른 모든 생물에게 영양을 공급합니다. 둘째, 광합성의 결과 호흡에 필요한 산소가 대기 중으로 방출됩니다. 모든 생물은 산소를 들이마시고 이산화탄소를 내뱉는다. 운 좋게도 식물은 그 반대입니다. 그래서 인간과 동물이 호흡하는 데 매우 중요합니다.

놀라운 과정

식물도 호흡하는 방법을 알고 있지만 인간과 동물과 달리 공기에서 산소가 아닌 이산화탄소를 흡수합니다. 식물도 마신다. 그래서 물을 주어야 합니다. 그렇지 않으면 죽을 것입니다. 뿌리 시스템의 도움으로 물과 영양분이 식물체의 모든 부분으로 운반되고 이산화탄소는 잎의 작은 구멍을 통해 흡수됩니다. 화학 반응을 시작하는 방아쇠는 햇빛입니다. 생성 된 모든 대사 산물은 식물에서 영양을 위해 사용되며 산소는 대기로 방출됩니다. 이것은 광합성 과정이 어떻게 일어나는지 간단하고 명확하게 설명하는 방법입니다.

광합성: 광합성의 밝은 단계와 어두운 단계

고려 중인 프로세스는 두 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 광합성에는 두 단계가 있습니다(설명 및 표 - 아래). 첫 번째는 가벼운 단계라고 합니다. 그것은 엽록소, 전자 운반 단백질 및 효소 ATP 합성 효소의 참여로 틸라코이드 막에 빛이 있을 때만 발생합니다. 광합성은 또 무엇을 숨길까요? 낮과 밤이 되면 서로를 비추고 교체합니다(캘빈 주기). 어두운 단계에서는 식물의 먹이인 동일한 포도당이 생성됩니다. 이 과정을 광독립 반응이라고도 합니다.

광상

암흑기

1. 엽록체에서 일어나는 반응은 빛이 있을 때만 가능하다. 이러한 반응은 빛 에너지를 화학 에너지로 변환합니다.

2. 엽록소 및 기타 색소는 햇빛으로부터 에너지를 흡수합니다. 이 에너지는 광합성을 담당하는 광시스템으로 전달됩니다.

3. 물은 전자와 수소이온에 사용되며 산소 생성에도 관여한다.

4. 광합성의 다음 단계에 필요한 ATP(에너지 저장 분자)를 생성하는 데 전자와 수소 이온이 사용됩니다.

1. 오프라이트 사이클의 반응은 엽록체의 기질에서 일어난다

2. ATP의 이산화탄소와 에너지는 포도당의 형태로 사용됩니다.

결론

위의 모든 것으로부터 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다.

광합성은 태양으로부터 에너지를 얻을 수 있게 해주는 과정입니다.
태양의 빛 에너지는 엽록소에 의해 화학 에너지로 변환됩니다.
엽록소는 식물에게 녹색을 줍니다.
광합성은 식물 잎의 엽록체에서 일어난다.
이산화탄소와 물은 광합성에 필수적입니다.
이산화탄소는 작은 구멍, 기공을 통해 식물에 들어가고 산소는 이를 통해 빠져나갑니다.
물은 뿌리를 통해 식물에 흡수됩니다.
광합성이 없다면 세상에 음식은 없을 것입니다.

광합성 – 엽록소와 빛 에너지를 사용하는 독특한 생성 프로세스 시스템 유기물무기물과 산소를 대기로 방출하는 것은 육지와 물에서 거대한 규모로 실현됩니다.

광합성의 어두운 단계의 모든 과정은 빛을 직접 소비하지 않고 발생하지만 광합성의 밝은 단계에서 빛 에너지의 참여로 형성되는 고 에너지 물질 (ATP 및 NADP.H)이 중요한 역할을합니다. . 어두운 단계에서 ATP 거대 에너지 결합의 에너지는 탄수화물 분자의 유기 화합물의 화학 에너지로 변환됩니다. 이것은 햇빛의 에너지가 유기 물질 원자 사이의 화학 결합에 보존되어 있음을 의미하며, 이는 생물권 에너지, 특히 지구의 전체 살아있는 인구의 생명에 매우 중요합니다.

광합성은 세포의 엽록체에서 발생하며 엽록소 함유 세포에서 탄수화물의 합성으로 햇빛으로부터 에너지를 소비하면서 발생합니다. 광합성에는 빛 단계와 임시 단계가 있습니다. 광양자에 의해 직접 소비되는 광상은 NADH와 ATP의 형태로 필요한 에너지를 합성 과정에 제공합니다. 어두운 단계 - 빛의 참여 없이 수많은 일련의 화학 반응을 통해 (캘빈 주기)는 탄수화물, 주로 포도당의 형성을 제공합니다. 생물권에서 광합성의 중요성은 엄청납니다.

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간단히 말해서 광합성은 어떻게 일어나는가
광합성: 화학, 명암 단계
광합성 발견에 대한 간략한 보고서 보기
광합성 과정 간략히
광합성의 밝은 단계와 어두운 단계에 대한 테스트

이 항목에 대한 질문:

광합성- 빛 에너지(hv)로 인해 무기 화합물에서 유기 화합물 합성. 전체 광합성 방정식은 다음과 같습니다.

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

광합성은 광합성 색소의 참여로 진행됩니다. 독특한 속성햇빛 에너지를 ATP 형태의 화학 결합 에너지로 변환합니다. 광합성 색소는 단백질과 같은 물질입니다. 이들 중 가장 중요한 것은 색소 엽록소입니다. 진핵생물에서 광합성 색소는 색소체의 내막에 묻혀 있고, 원핵생물에서는 세포질 막의 함입에 묻혀 있습니다.

엽록체의 구조는 미토콘드리아의 구조와 매우 유사합니다. 그라나 틸라코이드의 내막에는 광합성 색소, 전자 수송 사슬 단백질 및 ATP 합성 효소 분자가 포함되어 있습니다.

광합성 과정은 빛과 어둠의 두 단계로 구성됩니다.

광상광합성은 틸라코이드 그라나 막에서 빛이 있을 때만 일어난다. 이 단계에서 엽록소에 의한 빛 양자의 흡수, ATP 분자의 형성 및 물의 광분해가 발생합니다.

가벼운 양자(hv)의 작용으로 엽록소는 전자를 잃고 들뜬 상태가 됩니다.

Chl → Chl + e —

이 전자는 캐리어에 의해 외부로 전달됩니다. 매트릭스를 향하는 틸라코이드 막의 표면에 축적됩니다.

동시에 물의 광분해는 틸라코이드 내부에서 발생합니다. 빛의 영향으로 분해

2H2O → O2 + 4H + + 4e -

생성된 전자는 캐리어에 의해 엽록소 분자로 전달되어 복원됩니다. 엽록소 분자는 안정한 상태로 돌아갑니다.

물의 광분해 중에 형성된 수소 양성자는 틸라코이드 내부에 축적되어 H + - 저장소를 만듭니다. 결과적으로 틸라코이드 막의 내부 표면은 (H +로 인해) 양전하를 띠고 외부 표면은 (e -로 인해) 음전하를 띤다. 반대 전하를 띤 입자가 막의 양쪽에 쌓이면 전위차가 커집니다. 전위차의 임계값에 도달하면 전기장의 강도가 ATP 합성 효소 채널을 통해 양성자를 밀어내기 시작합니다. 이 경우 방출되는 에너지는 ADP 분자를 인산화하는 데 사용됩니다.

ADP + F → ATP

빛 에너지의 영향으로 광합성을 하는 동안 ATP가 형성되는 것을 광인산화.

틸라코이드 막의 외부 표면에 있는 수소 이온은 그곳에서 전자와 만나 수소 원자 분자 NADP(니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오타이드 인산염)에 결합하는 원자 수소를 형성합니다.

2H + + 4e - + NADP + → NADP H 2

따라서 광합성의 가벼운 단계에서 물 분해로 인한 산소 형성, ATP 합성, NADP H 2 형태의 수소 원자 형성의 세 가지 과정이 발생합니다. 산소는 대기로 확산되고 ATP와 NADP H 2는 암흑기 과정에 관여합니다.

암흑기광합성은 빛과 어둠 모두에서 엽록체 매트릭스에서 발생하며 캘빈 주기에서 공기로부터 오는 일련의 연속적인 CO2 변환입니다. 어두운 단계의 반응은 ATP의 에너지로 인해 수행됩니다. 캘빈 회로에서 CO2는 NADP H2의 수소와 결합하여 포도당을 형성합니다.

광합성 과정에서 단당류 (포도당 등) 외에도 아미노산, 글리세롤 및 지방산과 같은 다른 유기 화합물의 단량체가 합성됩니다. 따라서 광합성 덕분에 식물은 자신과 지구상의 모든 생명체에게 필요한 유기 물질과 산소를 공급합니다.

비교 특성진핵 생물의 광합성과 호흡은 표에 나와 있습니다.

진핵생물의 광합성과 호흡의 비교특성

징후	광합성	호흡
반응 방정식	6CO 2 + 6H 2 O + 빛 에너지 → C 6 H 12 O 6 + 6O 2	C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6H 2 O + 에너지(ATP)
출발 물질	이산화탄소, 물
반응 생성물	유기물, 산소	이산화탄소, 물
물질 순환의 의의	무기물로부터 유기물 합성	유기물을 무기물로 분해
에너지 변환	빛 에너지를 유기 물질의 화학 결합 에너지로 전환	유기 물질의 화학 결합 에너지를 ATP의 거대 에너지 결합 에너지로 전환
이정표	밝고 어두운 단계(캘빈 주기 포함)	불완전 산화(당분해) 및 완전 산화(크렙스 회로 포함)
프로세스 장소	엽록체	Hyaloplasm (불완전 산화) 및 미토콘드리아 (완전 산화)