Kako biljke prave hranu: fotosinteza i transformacija iz sunčeve svjetlosti u šećer

Dakle, kako biljke prave hranu? Biljke koriste proces koji se zove fotosinteza za stvaranje vlastitih jednostavnih šećera iz sunčeve svjetlosti, zraka i vode. Biljne stanice sadrže posebne strukture zvane kloroplasti, koji sadrže poseban zeleni pigment zvan klorofil. Kloroplasti stvaraju hranu u obliku šećera za energiju (kao i kisik) iz svog okruženja.

Kako biljke prave hranu

Biljke, baš kao i drugi organizmi, zahtijevaju energiju kako bi potaknule svoje stanične aktivnosti. Jedini način da dobijete ovu energiju je kroz hranu. Ali neki bi se mogli pitati, kako biljke prave hranu?

Pa, jednostavan odgovor je da biljke same proizvode hranu kroz proces poznat kao fotosinteza. Proces fotosinteze uključuje tri ključna sastojka: vodu, svjetlost i ugljični dioksid. Ovi sastojci se koriste za proizvodnju šećera koji se može skladištiti.

Fotosinteza pretvara svjetlosnu energiju u kemijsku energiju. Molekule ugljičnog dioksida i molekule vode koriste se kao sirovine za sintezu molekula ugljikohidrata. Obično će brzina kojom biljka stvara svoju hranu ovisiti isključivo o dostupnosti tri sastojka. Biljne stanice pohranjuju kemijsku energiju kao šećer kako bi je mogle koristiti kad god im je potrebna.

Gdje se javlja fotosinteza

Proces fotosinteze odvija se unutar pojedinih biljnih stanica. Unutar stanica postoje različite podstrukture poznate kao organele. Proces fotositeze odvija se u organelama poznatim kao kloroplasti. Kloroplasti sadrže pigment klorofila, kao i proteine ​​i druge potrebne za kemijsku reakciju.

Organele kloroplasta nalaze se u raznim dijelovima zelene biljke kao što su stabljike, čašice, a posebno u listovima. Tek iznikle biljke započinju proces fotosinteze u prvom nizu pravih listova koje izrastu nakon nicanja.

Proces fotosinteze

Listovi zelenih biljaka imaju mikroskopske otvore na površini listova (obično na donjoj strani) poznate kao stomati. Svaki otvor stome omogućuje ulazak CO2 i izlazak kisika. Istodobno, voda se apsorbira u korijenje biljaka i prenosi se do listova kroz žile ksilema.

U isto vrijeme, pigment klorofila unutar proteina kloroplastnih organela pomaže uhvatiti energiju sunčeve svjetlosti. Sunčeva svjetlost se koristi za razdvajanje molekula vode fotolizom u dva proizvoda; ioni kisika i vodika. Dobiveni vodikovi ioni se kombiniraju s ugljičnim dioksidom apsorbiranim iz zraka kako bi nastali glukoza (jednostavna molekula šećera).

Kisik se vraća u zrak kao nusprodukt fotosinteze. Pohranjenu glukozu biljka koristi za obavljanje različitih staničnih aktivnosti kao što su rast, reprodukcija i disanje, da spomenemo samo neke. Obično se proces fotosinteze odvija u dva stupnja, odnosno stupnju ovisnom o svjetlosti i stupnju neovisnom o svjetlu.

Čimbenici koji utječu na fotosintezu

Na proces fotosinteze može utjecati niz čimbenika. To uključuje:

1. Intenzitet svjetla

Količina svjetlosti koja dopire do biljnog lista ima značajan utjecaj na brzinu kojom ona stvara hranu. Općenito, što je jači intenzitet svjetlosti, to je veća stopa fotosinteze biljaka. S druge strane, kada je intenzitet svjetlosti nizak, stopa fotosinteze također će opasti. Zbog toga samo određene biljke mogu rasti u sjenovitim okruženjima, dok druge zahtijevaju puno sunca.

2. Koncentracija ugljičnog dioksida

Ugljični dioksid je vitalni sastojak u procesu fotosinteze. Stoga, ako je koncentracija CO2 visoka, proporcionalno se povećava i stopa fotosinteze. U uvjetima normalne kakvoće zraka, koncentracija ugljičnog dioksida kreće se od 300 do 400 ppm. Ako koncentracija prelazi raspon, fotosinteza se značajno povećava. Obrnuto je i u okolišu osiromašenom CO2.

3. Temperatura okoline

Da bi se proces fotosinteze odvijao optimalno, temperatura bi trebala biti unutar povoljnog raspona za stanične reakcije. Za mnoge biljke, optimalni temperaturni raspon za fotosintezu je između 25°C – 35°C. Temperature izvan ovog raspona mogu utjecati na metabolizam stanica i smanjiti stope biljne sinteze glukoze iz sunčeve svjetlosti.

4. Dostupnost vode

Voda je vitalni sastojak fotosinteze, djeluje kao izvor molekula vodika za sintezu glukoze. Nedostatak vode usporava fotosintetske procese.

5. Zagađenje zraka

Zagađenje može uvelike utjecati na fotosintezu. Kada se čestice onečišćenja talože na listovima biljaka, mogu blokirati otvore pučica na lišću. To može smanjiti apsorpciju ugljičnog dioksida potrebnog za sintezu glukoze.

Kako biljke same prave hranu

Biljke su autotrofi. To znači da su sposobne napraviti vlastitu hranu koja će im pomoći u rastu i razmnožavanju. Većina biljaka hranu proizvodi fotosintezom. Proces fotosinteze koristi prirodne sastojke kao što su voda, sunčeva svjetlost i ugljični dioksid.

Više pitanja

Da li sve biljke prave svoju hranu? Ne, nisu sve biljke sposobne stvarati vlastitu hranu/autotrofe. Nekim vrstama biljaka nedostaje klorofil u svojim stanicama i nisu sposobne provoditi fotosintezu. Ove biljke su “holoparaziti” i hranu dobivaju vežući se za druge biljke ili gljive. Primjeri biljaka koje ne koriste fotosintezu za vlastitu hranu su biljka duhova ( Monotropa uniflora ) i bukvica ( Epifagus virginiana ) , obje porijeklom iz Sjeverne Amerike. Holoparazitske biljke su uglavnom druge boje osim zelene, jer im nedostaje klorofil.

Za što biljka koristi hranu? Biljka koristi svoje pohranjene molekule šećera za izgradnju više biljnih stanica. U procesu poznatom kao disanje, organele unutar biljnih stanica koje se nazivaju mitohondriji koriste pohranjenu kemijsku energiju u molekulama ugljikohidrata za izgradnju novih biljnih stanica. Dijeljenje stanica događa se na vrhovima korijena i na pupoljcima na krajevima stabljike. Novo stanično tkivo može postati dio cvijeta, stabljike ili lista. Ovako raste biljka.