Jak se ukládá solární energie v rostlinách | Praktické vysvětlení

Jak se ukládá solární energie v rostlinách? jedna ze základních otázek, kterou se člověk snaží pochopit a odpovědět na ni, když vidí, že rostliny jsou na vrcholu potravního řetězce.

Slunce neboli solární energie je nejbohatším zdrojem energie, který máme, je asi 4.6 miliardy let starý a za svůj život spálí dalších 5 miliard let vodíkového paliva.

Sluneční energie, energie, která se podílí na téměř každé jiné reakci, která probíhá na povrchu Země. Využití solární energie nelze přehnaně zdůrazňovat.

Od poskytování slunečního světla pro přežití lidstva, rozsvícení našich žárovek, které ohřívají a dokonce ochlazují zemský a vodní povrch, můžeme je také přeměnit na elektřinu, která pohání cokoli od obytných vozů přes předměstské domy po obchody, až po průmyslové procesy a také hlavní faktor pro fotosyntézu. dojít.

V nedávné době došlo k dalšímu využití pro člověka, které zahrnuje využití solární energie jako obnovitelné energie pro elektrifikaci a další energetické operace. Jedním z úvodních využití sluneční energie ve sluneční soustavě je využití sluneční energie při růstu rostlin procesem, který můžeme nazvat fotosyntézou.

Abychom tedy odpověděli na otázku, jak se solární energie ukládá v rostlinách? Můžeme jednoduše předpokládat, že sluneční energie se ukládá v rostlinách prostřednictvím procesu známého jako fotosyntéza. Museli byste číst, abyste dokázali, zda je naše hypotéza správná nebo nesprávná.

Proč rostliny uchovávají sluneční energii?

Rostliny jsou producenty, které máme v potravním řetězci a během fotosyntézy – procesu, kterým rostliny produkují potravu, rostliny zachycují světelnou energii svými listy. Tato zachycená energie napomáhá růstu rostliny.

Využívají také energii slunce k přeměně vody a oxidu uhličitého na cukr zvaný glukóza.

Glukózu využívají rostliny k výrobě energie a k výrobě dalších látek, jako je celulóza a škrob. Celulóza se používá ke stavbě buněčných stěn. Škrob je uložen v semenech a jiných částech rostlin jako zdroj potravy. To je důvod, proč některé potraviny, které jíme, jako rýže a obiloviny, jsou plné škrobu.

Zbytek se uskladní a poté se dopraví ke spotřebiteli při konzumaci jinou rostlinou, zvířetem nebo člověkem. To znamená, že energie uložená během fotosyntézy začíná příliv energie a uhlíku potravním řetězcem.

Opět můžeme přemýšlet o tom, odkud pochází kyslík, který vdechujeme. 20 % kyslíku, který dýcháme, pochází z rostlin. zbytek, ačkoli ještě podstoupí fotosyntézu, není obvykle klasifikován jako rostliny. Jedná se o malé drobné nebo mikroskopické fytoplanktony umístěné v oceánech.

Skladují všechny rostliny sluneční energii?

Ano. Všechny rostliny ukládají solární energii, jako je solární energie to, co si vyžádalo jejich přežití. Fotosyntéza, která odpovídá na otázku: „Jak se sluneční energie ukládá v rostlinách? je potřebný pro přežití a růst rostlin, takže aby rostliny přežily, potřebují ukládat sluneční energii.

Jak se ukládá solární energie v rostlinách?

Pro všechny je nejpopulárnější mluvit o solární energii v jiných soutěžích, jako je využití solární energie jako obnovitelného zdroje energie pro výrobu elektřiny, ale podívejme se, jak se solární energie ukládá v rostlinách?

Část elektromagnetického spektra sluneční energie, která je uchovávána a využívána rostlinami pro fotosyntézu během dalších chemických a fyzikálních procesů v rostlinách, je malý výsek spektra viditelného světla.

Nyní rostliny zachycují toto světlo molekulami pigmentu, jako je chlorofyl A, který absorbuje modrofialovou a rákos, odrážející zelenou barvu, chlorofyl B, který absorbuje modrou a oranžovou a odráží zelenou barvu, a další pigmenty, jako je beta karoten, který dává rostlinám, jako je mrkev, jejich barva.

Podle absorbančních spekter různých pigmentů uvidíte, že všechny vrcholí na různých místech, což umožňuje fotosyntetickým organismům velmi efektivně zachycovat různé vlnové délky, ale většina fotosyntetických pigmentů má nízkou absorbanci v zelené oblasti vlnové délky ( 500-600).

Rostliny tedy nevyužívají zelené světlo vůbec efektivně a proto se zelená propouští a odráží a proto rostliny vykazují zelenou nebo řekněme proto má chlorofyl zelenou barvu.

Sluneční energie se v rostlinách ukládá prostřednictvím toho, co jednoduše známe jako fotosyntéza.

Nyní, abychom ukázali, že sluneční energie je nezbytná pro fotosyntézu, budeme následovat praktický příklad.

Potřebné materiály

• Zdravá rostlina v květináči
• sklíčko od hodinek
• Zkumavka
• Dvě kádinky s vodou
• Roztok jódu
• Alkohol
• Černé papíry
• Bunsenův hořák
• Kleště
• Stojan na stativ s drátěnou gázou
• Kapátko

Proces

• Vezměte zdravou rostlinu v květináči a uchovávejte ji v temné místnosti po dobu 24 hodin,
• Po 24 hodinách zakryjte jeden z jeho listů na horní a spodní straně černými papírovými kousky,
• Umístěte rostlinu na sluneční světlo na 3 až 4 hodiny,
• Po 3 až 4 hodinách utrhněte list, který jste přikryli kousky černého papíru, a odstraňte na něm kousky černého papíru,
• Vařte list ve vodě, abyste ho zabili,
• List po spaření ve vodě znovu povaříme v lihu,
• Po dokončení omyjte list ve studené vodě a vložte do hodinového skla,
• Nyní na něj nalijte několik kapek roztoku jódu

Pozorování

List, který byl vystaven slunečnímu záření, zmodrá a ve zbývající části nedojde k žádné změně barvy

Proč investovat do čističky vzduchu?

To ukazuje, že sluneční světlo je nezbytné pro fotosyntézu.

Co je to fotosyntéza?

Toto je proces, který umožňuje životu veškerého života, účinky by nebyly vhodné k provedení jakéhokoli procesu zahrnujícího energii bez přenášení chemické energie uložené fotosyntetickými organismy v cukrech. Faktický proces fotosyntézy je však komplikovaný.

Fotosyntéza probíhá v chloroplastech rostlin. Pouhý čtvereční milimetr listu obsahuje chloroplasty! Chloroplast je zodpovědný za barvu rostlin a obsahuje zelené barvy chlorofylu, stejně jako červené, oranžové nebo žluté karotenoidy.

Protože tyto barvy mohou absorbovat pouze světelnou energii, která je specifickou barvou, zelené chlorofylové barvy pohlcují důležitější modré až fialové sluneční paprsky a odrážejí zelenou, zatímco karotenoidy pohlcují méně důležité zelené sluneční paprsky a odrážejí žlutou nebo červenou.

Věděli jste, že to je vlastně důvod, proč rostliny mění barvy během různých ročních období? Když slunce není tak silné v oblasti, která je na podzim nebo na jaře, zelené chlorofyly nemohou využívat méně důležité světlo, takže se rostliny vrátí k používání karotenoidních barev, aby prodloužily proces fotosyntézy až do zimy.

Různě zbarvené karotenoidové barvy přebírají a plodí zářivě červené, oranžové a žluté rostliny. Hromada barev chlorofylu a karotenoidů spolupracuje a tvoří „anténní komplex“. prvním z těchto komplexů je fotosystém 2, který má četné barvy napojené na centrum odezvy.

Tyto barvy se stávají nestabilními, když na ně dopadnou fotony ze slunce. Také přenášejí nerovnováhu do centra odezvy. V centru odezvy přijme náplast známá jako feofytin nerovnováhu a musí se vzdát některých elektronů, které přejdou do řady reakcí známých jako elektronový transportní řetězec.

Během doby přenosu elektrony z molekul H2O nahrazují ztracené elektrony feofytinu a jsou odebrány oddělením atomu kyslíku od jeho atomů vodíku.

Kyslík se uvolňuje do atmosféry a vodíky jsou umístěny na dočasné místo. Vodík v tomto dočasném místě je skutečně důležitou součástí fotosyntézy, ke které se za chvíli dostaneme.

Řetězec transportu elektronů nakonec ukládá nadbytečné elektrony odebrané z feofytinu do alternativního „anténního komplexu“ zvaného Fotosystém 1, který působí analogicky jako poslední fotosystém, ale napájí tyto vypadlé elektrony spíše v centru odezvy.

Elektrony se používají k výrobě NADPH, který hraje důležitou roli při výrobě cukru.

Nejprve se vraťme k Vodíkům umístěným na dočasné místo. V dočasném místě se nachází mnoho těchto atomů vodíku, které se chtějí dostat do oblasti, kde jsou méně koncentrované. Chloroplasty tedy nechávají vodíky pohybovat se malým otvorem ven, ke kterému je připojeno čerpadlo.

Pohyb vodíkového křížení generuje energii ve formě ATP, analogicky tomu, jak vodní přehrady využívají protékající vodu k roztočení generátorů energie.

Molekuly ATP mají velké atomy, které nemají rády, když jsou vedle sebe a neustále se od sebe odtlačují, takže buňky by mohly využít energii atomů odlétajících od sebe, když jsou molekuly ATP rozbity na energii.

Ale ATP není skutečně stabilní, takže rostliny přijímají CO2 a využívají NADPH z Fotosystému 1 k přeměně energie na cukry, které také obsahují atomy, které se navzájem tlačí dolů. Tato výroba cukru uchovává energii slunce a umožňuje vznik zcela biologického života.

Takže až příště spálíte kus dřeva nebo sníte špagety, pamatujte, že využíváte energii nashromážděnou ze slunce.

Nejčastější dotazy

• Kde se ukládá sluneční energie ve fotosyntéze?

Fotosyntéza je velmi složitá a biochemická cesta zahrnující několik chemických reakcí.

Ale nakonec přeměňuje světelnou energii, vodu a oxid uhličitý na cukr a kyslík, které se uvolňují do atmosféry a cukry jsou také zpracovány a uloženy jako glukóza, sacharóza a škroby, oxid uhličitý reaguje s ribózou 1,5 bisfosfátem, enzymem rubisco.

Nakonec syntetizuje glyceraldehyd-3-fosfát mimo Calvinův cyklus a tím se cukry mohou přeměnit na glukózu, sacharózu nebo se uložit jako polymery cukru zvaného škrob. Některé cukry procházejí kroky glykolýzy, kdy vstupují do cyklu TCA a oxidativní fosforylace, aby nakonec vytvořily velké množství ATP, které se v buňce používá pro různé další cesty.

Energie, která pochází ze světelné energie, je tedy přeměněna na cukry a kyslík, které jsou tyto cukry uloženy do různých typů a použity pro následné dráhy, které buňka potřebuje pro růst a přežití.

Doporučení

• Různé vlastnosti vodních rostlin
  .
• Top 10 nejohroženějších druhů v Kanadě
  .
• Top 40 společností zabývajících se solární energií podle zemí
  .
• Top 7 využití solární energie | Výhody a nevýhody
  .
• 9 Druhy znečištění vod
  .
• Vyčerpávání přírodních zdrojů, příčin, důsledků a řešení
  .
• Na co nezapomenout při navrhování solárního systému pouličního osvětlení