Keberadaan makhluk hidup di Bumi, termasuk manusia, tidak mungkin tanpa bernafas. Dengan mengkonsumsi oksigen dari lingkungan, seseorang menghembuskan karbon dioksida. Secara teori, gas vital ini seharusnya sudah berakhir. Namun, massa udara terus diisi ulang dengan mereka. Reaksi seperti itu menjadi mungkin, karena selama respirasi, tanaman melepaskan oksigen O2. Semua tanaman adalah autotrof, mengubah unsur kimia kerak bumi menjadi komponen satwa liar, melepaskan oksigen. Oleh karena itu, tanpa partisipasi mereka, keberadaan materi biotik di Bumi akan dipertanyakan.
Konsep dan faktor fotosintesis
Dengan mengkonsumsi cahaya matahari, tanaman melepaskan oksigen melalui fotosintesis. Pada saat yang sama, mereka menghasilkan berbagai elemen yang mengandung karbon yang dikonsumsi oleh makhluk biologis.
Perwakilan flora mengandung pigmen - klorofil, yang mengubahnya menjadi hijau. Komponen ini menangkap radiasi matahari. Berkat ini, fotosintesis terjadi pada tumbuhan, yang secara resmi ditemukan pada tahun 1771. Istilah itu sendiri berasalkemudian - pada tahun 1877.
Faktor wajib selama reaksi adalah penyerapan sinar matahari atau cahaya buatan oleh klorofil. Namun, gelombang ultraviolet alami yang memancar dari matahari memiliki efek paling menguntungkan bagi organisme hidup. Di daerah beriklim sedang, aktivasi fotosintesis di lingkungan alami terjadi pada musim panas, karena siang hari lebih panjang, dan tumbuhan juga memiliki pucuk hijau dan daun yang layu di musim gugur.
Untuk mengimplementasikan transformasi kompleks ini, selain radiasi matahari dan klorofil, diperlukan CO2, H2O dan elemen mineral, yang sebagian besar diekstraksi dari tanah melalui akar.
Tempat pelaksanaan
Fotosintesis terjadi di dalam sel tumbuhan, di organel kecil - kloroplas. Mereka mengandung pigmen klorofil, yang memberi mereka warna hijau.
Transformasi yang sulit ini dilakukan terutama pada daun hijau, serta pada buah hijau, pucuk. Kandungan klorofil tertinggi terdapat pada daun, karena area yang luas memungkinkan Anda menyerap sejumlah besar cahaya, oleh karena itu, ada lebih banyak energi untuk reaksi.
Bagaimana prosesnya?
Proses pengubahan zat pada tumbuhan yang menghasilkan oksigen agak rumit. Pertama, tumbuhan menangkap sinar matahari dengan bantuan klorofil. Pada saat yang sama, ia menyedot air dari tanah dengan akarnya, yang mengandung berbagai mineral, mengkonsumsi CO2 dari udara dan air. Klorofil mengubah H2O, elemen jejak dan CO2 menjadi senyawa organik. Pada saat ini, tumbuhan melepaskan oksigen ke atmosfer, dan sebagian lagi bernafas.
Fotosintesis mencakup dua fase yang saling bergantung, tetapi sama sekali berbeda: terang dan gelap. Fase pertama dilakukan hanya dalam terang, yang tanpanya tidak mungkin. Untuk gelap, kehadiran konstan CO2.
Fase Cahaya
Kondisi mutlak untuk pelaksanaan proses pada tahap ini adalah adanya cahaya, mengaktifkan klorofil. Dalam hal ini, yang terakhir membagi molekul air menjadi H2 dan O2. Semuanya terjadi di dalam kloroplas, di kompartemen terbatas membran - tilakoid. Akibatnya, senyawa organik ATP disintesis, semacam sumber energi dalam proses biologis. Ada saatnya tanaman melepaskan oksigen.
Fase gelap
Ini dilakukan di stroma kloroplas dan disebut gelap, karena di sini proses dapat berlangsung tanpa kehadiran cahaya, yaitu sepanjang waktu.
Pertama, ada penyerapan konstan wajib dan fiksasi karbon dioksida dari lingkungan. Kemudian serangkaian transformasi terjadi, diakhiri dengan pembentukan glukosa (gula alami), asam amino, asam lemak, gliserol dan senyawa organik penting lainnya. Energi untuk reaksi berlangsung diambil dari ATP dan NADP-H2 dibuat dalam fase terang.
Napas tanaman
Sebagai perwakilan makhluk hidup, tumbuhan bernafas. Selain itu, menyerap dan melepaskan baik O2 dan karbon dioksida. Hanya pada tumbuhan, selama proses fotosintesis, CO2 dikonsumsi dan O2 dilepaskan. Perlu dicatat bahwa lebih banyak oksigen yang dikeluarkan daripada yang dikonsumsi untuk bernafas. Akibatnya, dalam jumlah total cahaya, tanaman terutama melepaskan oksigen dengan menyerap CO2. Pada saat yang sama, proses respirasi juga terjadi, tetapi konsumsi O2 dan pembuangan karbon dioksida terjadi dalam skala yang jauh lebih kecil.
Sebagai aturan, dalam gelap, tanaman menyerap oksigen dan melepaskan karbon dioksida, yaitu, mereka bernapas. Dengan demikian, tumbuhan tidak memiliki sistem pernapasan: mereka menyerap oksigen dari seluruh permukaan, terutama dari daun.
Tanaman yang melepaskan oksigen dalam gelap
Sebagian besar tanaman dengan energik mengeluarkan oksigen dalam cahaya, dan tanpanya, sebaliknya, mereka mengkonsumsinya. Untuk alasan ini, biasanya tidak disarankan untuk meletakkannya di kamar tidur. Tetapi untuk beberapa tanaman, semuanya terjadi secara terbalik.
Misalnya, Kalanchoe, ficus Benjamin dan anggrek secara dinamis memberikan O2 setiap saat sepanjang hari. Tumbuhan yang melepaskan oksigen di malam hari termasuk lidah buaya, yang antara lain mendisinfeksi udara dari mikroba dan mengeluarkan zat berbahaya darinya. Mungkin semua orang tahu tentang khasiat yang bermanfaat dari sukulen unik ini.
Pemurni lingkungan terkuat adalah sansevieria, yang membantu memperkuat sistem kekebalan tubuh manusia. Spesies ini juga termasuk geranium, yang mampu menghancurkan apapunbakteri dan bahkan beberapa virus. Ia memiliki sifat antidepresan: baunya dapat meredakan neurosis, insomnia, stres dan ketegangan saraf.
Pentingnya fotosintesis bagi planet kita
Menurut para ilmuwan, planet Bumi terbentuk dari nebula matahari, dan awalnya tidak ada oksigen di atmosfernya. Munculnya gas vital seperti itu dimungkinkan justru karena fotosintesis. Akibatnya, respirasi oksigen muncul, yang melekat pada hampir semua makhluk hidup. Oksigen berkontribusi pada pembentukan pertahanan alami planet ini terhadap radiasi ultraviolet dari matahari - lapisan ozon. Keadaan ini mendukung evolusi: pelepasan organisme hidup dari laut ke darat.
Hal ini juga sangat penting bahwa tanaman yang menghasilkan oksigen juga mengkonsumsi karbon dioksida dari atmosfer. Kelebihan CO2 menyebabkan efek rumah kaca yang buruk bagi iklim dan makhluk hidup.
Dengan tidak adanya fotosintesis, akan ada kelebihan CO2 di atmosfer planet. Akibatnya, sebagian besar organisme hidup tidak akan bisa bernapas dan akan mati. Fotosintesis menentukan stabilitas komposisi gas kulit atmosfer bumi. Pohon adalah paru-paru planet kita. Oleh karena itu, sangat penting untuk melindungi mereka dari deforestasi dan kebakaran, dan menanam lebih banyak vegetasi di pemukiman.
Nilai besar fotosintesis terletak pada kenyataan bahwa berbagai senyawa organik muncul dari unsur mineral sederhana. Ternyata semuanyakehidupan di Bumi berutang keberadaannya pada proses yang menakjubkan ini.
Selain itu, tumbuhan dimakan oleh sejumlah besar hewan. Senyawa organik yang dibuat dan diakumulasikan oleh tanaman juga merupakan makanan dan sumber energi. Selama miliaran tahun, deposit besar bahan organik (minyak, batu bara, dan lainnya) telah terakumulasi di perut bumi.
Manusia menggunakan hasil fotosintesis tidak hanya dalam makanan dan pengobatan, tetapi juga dalam kegiatan ekonomi sebagai bahan bangunan dan berbagai bahan baku.
