เนื้อหา
- กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
- สมการการสังเคราะห์ด้วยแสง
- นิยามการสังเคราะห์ด้วยแสง
- ความสำคัญของการสังเคราะห์ด้วยแสง
- การสังเคราะห์ด้วยแสงกับการสังเคราะห์ทางเคมี
พืชมักจะได้รับเครดิตเป็นฐานของห่วงโซ่อาหาร สาหร่ายที่รู้จักกันดี แต่มีความสำคัญไม่แพ้กันคือสาหร่ายซึ่งทำหน้าที่สำคัญในการเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นออกซิเจน protists คล้ายพืชสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มีคลอโรพลาสต์มีส่วนร่วมในห่วงโซ่อาหารและการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นออกซิเจน สิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีอะไรที่เหมือนกัน? พวกเขาทั้งหมดทำการสังเคราะห์ด้วยแสง
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
กระบวนการสังเคราะห์แสงใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการรวมคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเข้าด้วยกันเพื่อสร้างกลูโคสซึ่งเป็นน้ำตาล คาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่พืชผ่านรูขุมขนเล็ก ๆ ในก้นใบหรือโดยการแพร่กระจายผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ในกรณีของสาหร่ายและโปรติสต์ น้ำเข้าสู่ด้วยความหลากหลายของวิธีการมักจะราก แต่ยังโดยการออสโมซิซึ่งช่วยให้น้ำไหลผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ พลังงานของดวงอาทิตย์ถูกดูดซับโดยคลอโรฟิลล์เคมีสีเขียวเชื้อเพลิงปฏิกิริยาเคมีที่รวมโมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์กับโมเลกุลของน้ำเพื่อสร้างกลูโคสน้ำตาลชนิดหนึ่งและปล่อยออกซิเจนเป็นของเสีย กลูโคสสามารถเก็บไว้ในผลไม้รากและลำต้นของพืชและปล่อยผ่านกระบวนการย้อนกลับของการหายใจที่ใช้ออกซิเจนในการแยกกลูโคสลงในคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำปล่อยพลังงานที่เก็บไว้
สมการการสังเคราะห์ด้วยแสง
สมการการสังเคราะห์แสงเขียนเป็น: 6H2O + 6CO2 →ค6H12O6 + 6O2 และอธิบายเป็นคำตอบว่าปฏิกิริยาของโมเลกุลน้ำหกโมเลกุลกับคาร์บอนไดออกไซด์หกโมเลกุลที่ให้โมเลกุลกลูโคสหนึ่งโมเลกุลและโมเลกุลออกซิเจนหกโมเลกุล โปรดทราบว่าโมเลกุลของออกซิเจนหนึ่งอันประกอบไปด้วยอะตอมออกซิเจนหนึ่งคู่
นิยามการสังเคราะห์ด้วยแสง
คำว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงแบ่งออกเป็น "ภาพถ่าย" ภาษากรีกสำหรับ "แสง" และ "การสังเคราะห์" ซึ่งเป็นคำภาษากรีกที่มีความหมายว่า "องค์ประกอบ" หรือประกอบเข้าด้วยกัน ดังนั้นการสังเคราะห์ด้วยแสงจึงหมายถึงการรวมกันโดยใช้แสง พืชสาหร่ายและพืชที่มีรูปร่างคล้ายกันใช้แสงอาทิตย์เพื่อรวมคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเข้าด้วยกันเพื่อทำน้ำตาล
ความสำคัญของการสังเคราะห์ด้วยแสง
คำอธิบายทางเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสงไม่ได้เริ่มที่จะถ่ายทอดความสำคัญของกระบวนการนี้ บรรยากาศเริ่มแรกของโลกซึ่งประกอบด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซอื่น ๆ ที่พ่นออกมาจากภูเขาไฟค่อยๆเปลี่ยนเป็นบรรยากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนในปัจจุบันโดยการสังเคราะห์แสงของสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน การเปลี่ยนจากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเป็นน้ำตาลไม่เพียงให้อาหารสำหรับพืช แต่ยังรวมถึงสัตว์เกือบทุกชนิด ในขณะที่พืชให้อาหารส่วนใหญ่บนบกสาหร่ายและพืชที่มีลักษณะคล้ายพืชจะให้อาหารแก่โซ่อาหารสัตว์น้ำส่วนใหญ่ เมื่อเวลาผ่านไปความสัมพันธ์ซึ่งพึ่งพาอาศัยซึ่งกันและกันหลายอย่างระหว่างพืชและสัตว์ได้พัฒนาขึ้นเช่นการผสมเกสรของพืชโดยแมลงนกหรือค้างคาว อย่างไรก็ตามในท้ายที่สุดพืชหลายชนิดจะสามารถอยู่รอดได้หากไม่มีสัตว์ แต่สัตว์ส่วนใหญ่ไม่สามารถอยู่ได้โดยปราศจากพืชหรือสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์ด้วยแสงอื่น ๆ
การสังเคราะห์ด้วยแสงกับการสังเคราะห์ทางเคมี
เป็นการยากที่จะอธิบายการสังเคราะห์ด้วยแสงโดยไม่ต้องจดบันทึกสั้น ๆ เกี่ยวกับการสังเคราะห์ทางเคมี การสังเคราะห์ทางเคมีใช้ปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อปลดปล่อยพลังงานและสร้างน้ำตาล ในขณะที่ปฏิกิริยาสังเคราะห์แสงมีเพียงหนึ่งสมการปฏิกิริยาเคมีสังเคราะห์แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสิ่งมีชีวิต ปฏิกิริยาเคมีสังเคราะห์ที่ดำเนินการโดยแบคทีเรียที่ช่องระบายความร้อนใต้ทะเลลึกประกอบด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในรูปของฟอร์มัลดีไฮด์ (H-CHO บางครั้งเขียนเป็น CH2O) และปล่อยกำมะถันและน้ำ แบคทีเรียสังเคราะห์ทางเคมีอื่น ๆ ออกซิไดซ์มีเธนหรือลดซัลไฟด์เพื่อปลดปล่อยพลังงาน แบคทีเรียสังเคราะห์ทางเคมีสร้างฐานของห่วงโซ่อาหารในชุมชนทะเลลึกที่แสงแดดไม่สามารถแทรกซึมได้ แบคทีเรียสังเคราะห์ทางเคมียังเกิดขึ้นในบางน้ำพุร้อนบนบก