Хүн, амьтад ургамал болон бусад амьтдыг хоол хүнс болгон иддэг бол ургамал гэрэл болон фотосинтез хэмээх процессыг ашиглан хоол хүнсээ хийж чаддаг. Фотосинтез гэдэг нь ургамал нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус, нарны гэрлийг ашиглан хоол хийх үйл явц юм.
Фотосинтез гэж юу вэ?
Фотосинтез гэдэг том үг байж болох ч "фото" ба "синтез" гэсэн хоёр жижиг үгэнд хуваагдаж болно. Фото гэдэг нь гэрэл, синтез гэдэг нь нийлүүлэх гэсэн үг. Процесс нь төвөгтэй байж болох ч үүнийг дараах үгийн тэгшитгэлээр хялбархан бичиж болно:
Фотосинтез хэрхэн явагддаг вэ
Фотосинтез нь эсэд хлоропласт амьдардаг ургамлын навчинд явагддаг. Фотосинтезийн хоёр үе шат байдаг. Эхний шатанд гэрэл хэрэгтэй, хоёр дахь шатанд хэрэггүй. Фотосинтезийн үйл явцыг ойлгохын тулд та хлоропластуудын талаар илүү ихийг ойлгох хэрэгтэй.
Хлоропласт
Хүмүүстэй адил ургамал олон мянган эсээс тогтдог. Амьтны эсээс ялгаатай нь ургамал нь фотосинтез явагддаг хлоропласт хэмээх тусгай бүтэцтэй байдаг.
Хлоропласт нь ургамлын эсийн дотор байдаг зууван хэлбэртэй жижиг бөмбөлөгүүд юм. Заримдаа ургамлын эсүүд хэдхэн хлоропласттай байдаг бол зарим нь эсийн доторх бүх орон зайг эзэлдэг. Хлоропласт нь олон давхаргатай байдаг. Гаднах давхарга нь гөлгөр, харин хлоропласт дотор хэд хэдэн чухал хэсгүүд байдаг.
Хлоропласт дотор стром хэмээх шингэнд хөвж байдаг thylakoids хэмээх хлорофиллоор дүүрэн шуудайны цуглуулга байдаг. Тилакоидууд нь овоолсон бин шиг харагддаг. Хлорофилл нь ургамалд ногоон өнгийг өгч, нарны гэрлийн энергийг шингээхэд тусалдаг.
Нэгдүгээр шат: Гэрэлээс хамааралтай урвалууд
Фотосинтезийн эхний үе шатыг гэрлээс хамааралтай урвалын үе шат гэнэ. Энэ үе шат нь хлоропластуудын thylakoids-д тохиолддог бөгөөд зөвхөн нарны гэрэлтэй үед л тохиолдож болно.
- Нарны гэрэл хлоропласт дахь хлорофиллд хүрч электронуудыг өдөөдөг.
- Өдөөгдсөн электронууд хлорофиллоос сална.
- Хлорофиллоос нэг электрон дөнгөж гарсан тул түүнийг солих шаардлагатай. Усны молекул нь хүчилтөрөгч (O2) ба устөрөгчийн ион (H+) болж хуваагддаг.
- Чөлөөт электронууд химийн урвалд орж фотосинтезийн 2-р үе шатанд шаардлагатай энергийн молекул болох ATP болон NADPH-ийг үүсгэнэ.
Хоёрдугаар шат: Калвины мөчлөг
Кальвины мөчлөг гэж нэрлэгддэг фотосинтезийн хоёр дахь шат нь хлоропластуудын стромд явагддаг. Калвины мөчлөгт нарны гэрэл шаардлагагүй. Нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба ATP ба NADPH-ийн энерги нь глюкоз үүсгэдэг. Глюкоз нь ургамал эрчим хүч болгон хуримтлуулдаг энгийн элсэн чихэр бөгөөд эсийн бүтцэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг цардуул, целлюлоз зэрэг бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хувирдаг.
- Агаар дахь нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь ургамлын навчны нүхээр шингэдэг.
- Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн молекул нь RuBP хэмээх энгийн сахартай холбогддог.
- Дөрвөн үе шаттай химийн урвалаар нүүрстөрөгчийн давхар исэл, RuBP молекул нь эхний шатнаас эхлэн ATP болон NADPH-тай нэгдэж глюкозын молекул үүсгэдэг.
Дараах видео нь үйл явцыг эхнээс нь дуустал харуулж байна:
Фотосинтез чухал
Фотосинтез бол дэлхий дээрх амьдралын тулгуур юм. Хүн хүчилтөрөгчгүйгээр амьдарч чадахгүй. Фотосинтезийн явцад үйлдвэрлэсэн хүчилтөрөгч нь хүмүүсийн өдөр бүр амьсгалдаг агаарт ялгардаг. Хүмүүс хүчилтөрөгчөөр амьсгалахдаа нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулдаг. Ургамал фотосинтезийн явцад нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ашигладаг. Тиймээс ургамал нь агаар дахь хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн түвшинг тэнцвэржүүлэх үүрэгтэй. Үүнээс гадна зарим ургамлууд фотосинтезийн явцад үүссэн глюкозыг жимс, үндэст хадгалдаг. Эдгээр жимс, үндэснүүдийн зарим нь алим, лууван, гүзээлзгэнэ зэрэг хүмүүсийн идэх дуртай амттай хоол юм.
