Kandungan
- Sel Loji vs Haiwan Sel
- Peranan Fotosintesis
- Reaksi fotosintesis
- Kimia klorofil
- Photoexcitation of Chlorophyll
Apabila anda memikirkan cawangan sains yang terlibat dalam bagaimana tumbuhan mendapat "makanan" mereka, anda kemungkinan besar mempertimbangkan biologi terlebih dahulu. Tetapi pada hakikatnya, ia adalah fizik dalam perkhidmatan biologi kerana ia adalah tenaga cahaya dari matahari yang pertama ditendang ke gear, dan kini terus berkuasa, semua kehidupan di planet Bumi. Khususnya, ia adalah lata pemindahan tenaga yang ditetapkan ketika bergerak foton dalam bahagian pemogokan ringan a klorofil molekul.
Peranan foton di fotosintesis adalah diserap oleh klorofil dengan cara yang menyebabkan elektron dalam sebahagian molekul klorofil menjadi sementara "teruja," atau dalam keadaan tenaga yang lebih tinggi. Apabila mereka melayang ke arah tahap tenaga biasa mereka, tenaga mereka melepaskan kuasa bahagian pertama fotosintesis. Jadi tanpa klorofil, fotosintesis tidak dapat berlaku.
Sel Loji vs Haiwan Sel
Tumbuh-tumbuhan dan haiwan adalah kedua-dua eukariota. Oleh itu, sel-sel mereka jauh lebih daripada sekurang-kurangnya sekurang-kurangnya semua sel mesti mempunyai (membran sel, ribosom, sitoplasma dan DNA). Sel-sel mereka kaya dengan membran membran organel, yang menjalankan fungsi khusus dalam sel. Salah satunya adalah eksklusif kepada tumbuhan dan dipanggil chloroplast. Ia berada di dalam organel bujur ini yang terjadi fotosintesis.
Di dalam kloroplas adalah struktur yang disebut thylakoids, yang mempunyai membran mereka sendiri. Di dalam thylakoids adalah di mana molekul yang dikenali sebagai klorofil duduk, dalam erti kata yang menantikan arahan dalam bentuk kilat terang.
Baca lebih lanjut mengenai persamaan dan perbezaan antara sel tumbuhan dan haiwan.
Peranan Fotosintesis
Semua makhluk hidup memerlukan sumber karbon untuk bahan bakar. Haiwan boleh mendapatkan cukup dengan makan, dan menunggu enzim pencernaan dan selular mereka untuk mengubah perkara itu ke molekul glukosa. Tetapi tumbuhan mesti mengambil karbon melalui daun mereka, dalam bentuk gas karbon dioksida (CO2) di atmosfera.
Peranan fotosintesis adalah untuk menyusun tumbuhan tangkapan sehingga ke titik yang sama, secara metabolik, bahawa haiwan seketika telah menghasilkan glukosa daripada makanan mereka. Dalam haiwan, ini bermakna membuat pelbagai molekul yang mengandungi karbon yang lebih kecil sebelum mereka mencapai sel, tetapi dalam tumbuhan ia bermakna membuat molekul yang mengandungi karbon lebih besar dan dalam sel.
Reaksi fotosintesis
Dalam set pertama tindak balas, dipanggil tindak balas cahaya kerana mereka memerlukan cahaya langsung, enzim yang dipanggil Photosystem I dan Photosystem II dalam membran thylakoid digunakan untuk menukar tenaga cahaya untuk sintesis molekul ATP dan NADPH, dalam sistem pengangkutan elektron.
Baca lebih lanjut mengenai rantaian pengangkutan elektron.
Dalam apa yang dipanggil reaksi gelap, yang tidak memerlukan atau tidak diganggu oleh cahaya, tenaga yang dituai dalam ATP dan NADPH (kerana tiada apa yang boleh "menyimpan" cahaya secara langsung) digunakan untuk membina glukosa daripada karbon dioksida dan sumber karbon lain di loji itu.
Kimia klorofil
Tumbuhan mempunyai banyak pigmen sebagai tambahan kepada klorofil, seperti phycoerthryin dan karotenoid. Walau bagaimanapun, klorofil mempunyai a porphyrin struktur cincin, sama dengan satu dalam molekul hemoglobin pada manusia. Cincin porphyrin klorofil mengandungi unsur magnesium, walaupun, di mana besi muncul di hemoglobin.
Chlorophyll menyerap cahaya dalam bahagian hijau dari bahagian spektrum cahaya yang kelihatan, yang semuanya merangkumi sekitar 350 hingga 800 bilion meter.
Photoexcitation of Chlorophyll
Dalam ertikata, reseptor cahaya tumbuhan menyerap foton dan menggunakannya untuk menendang elektron yang telah berlarut-larut ke dalam keadaan keseronokan yang terangsang, membawa mereka untuk melarikan tangga. Akhirnya, elektron tetangga di dalam klorofil berdekatan "rumah" mula berlari juga. Apabila mereka menetap kembali ke dalam tidur mereka, tangga belakang mereka membolehkan gula dibina melalui mekanisme yang kompleks yang menjerat tenaga dari kaki mereka.
Apabila tenaga dipindahkan dari satu molekul klorofil ke satu yang bersebelahan, ini dipanggil pemindahan tenaga resonans, atau gembira pemindahan.