Энергия фотосинтеза и дыхания кратко
Обновлено: 07.07.2024
веществ на неорганические - . при образовании новых клеток - .
Ответ или решение 1
при фотосинтезе - превращается в химические вещества.
при дыхании - не изменяется.
при расщеплении в клетках органических веществ на неорганические - остается той же.
при образовании новых клеток - расходуется.
Как написать хороший ответ? Как написать хороший ответ?
- Написать правильный и достоверный ответ;
- Отвечать подробно и ясно, чтобы ответ принес наибольшую пользу;
- Писать грамотно, поскольку ответы без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок лучше воспринимаются.
Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.
Все живое на поверхности нашей планеты дышит являясь составной частью биосферы. Фотосинтез и дыхание осуществляют газообмен в биосфере.
Фотосинтез — процесс в результате которого высвобождается энергия получаемая от Солнца. С помощью хлорофилла у растений, бактериохлорофилла и бактериородопсина у бактерий солнечное излучение превращается в химическую энергию. Она преобразовывается в сахар, крахмал, жиры, белки и прочие энергетически богатые вещества. Такой процесс называется фотосинтезом.
Дыхание — изменение преобразующее эту энергию для клеток живых организмов. Известно, что любому организму для жизни необходима энергия. Таким образом, фотосинтез и дыхание взаимосвязанные процессы.
Образно выражаясь, фотосинтез — способ с помощью которого солнечные ресурсы попадают в биосферу в которой живет в том числе и человек.
Процесс преобразования солнечной энергии
Важнейшим химическим элементом в процессе фотосинтеза является углерод, поскольку он способен образовывать молекулярные цепочки. На суше это явление происходит прежде всего в зеленых растениях. В морях солнечное излучение поглощается одноклеточными организмами, известными под названием фитопланктона, содержащими хлорофилл, то есть зелень листьев. Фитопланктон использует для этого углекислый газ, растворенный в морской воде.
За один год с помощью образования органического вещества из углекислого газа и воды на свету извлекается в общей сложности 200 миллиардов тонн углерода. Атомы углерода связаны в сложных молекулах организмов в биомассу. 90 ТВт – именно такое количество солнечного излучения ежесекундно превращается в химическую энергию биомассы для дальнейшего использования энергии.
Биомасса — это вещество, из которого состоит вся биосфера. Ежесекундно содержимое этой гигантской кладовой энергии уменьшается на 90 ТВт, используемых в процессе дыхания живых организмов, их отмирания, сгорания древесины, растительных и органических отходов. Но в то же время одинаковое количество солнечной энергии за счет светимости Солнца поступает в биосферу путем фотосинтеза (90 ТВт).
Любопытно, что зеленые растения на суше поглощают 60 ТВт солнечного излучения, в то время как фитопланктон в морях — всего лишь 30 ТВт, хотя мировой океан занимает большую часть поверхности Земли.
Человечество стало использовать биомассу в более значительных масштабах, чтобы тем самым компенсировать весьма ограниченные ресурсы нефти и угля.
Организмы освобождают энергию из органического вещества биомассы (то есть пищи) в процессе дыхания. При этом используется кислород воздуха и вырабатывается углекислый газ и водяной пар.
Таким образом, дыхание — это процесс противоположный фотосинтезу.
Фотосинтез и дыхание дополняют друг друга обеспечивая нормальное течение метаболизма (обмена веществ). Они взаимообусловлены и не могут существовать отдельно. Ведь эти жизненно важные процессы возникли одновременно два миллиарда лет тому назад.
При фотосинтезе поглощается углекислый газ и выделяется кислород, необходимый для дыхания. Во время дыхания поглощается кислород и выделяется углекислый газ, необходимый для фотосинтеза.
29.12.2015
Известно, что любое растение "добывает" пищу не только из почвы, но и из воздуха. 95% урожая определяют органические вещества, полученные в зеленых листьях за счет воздушного питания растений - фотосинтеза , и лишь остальные 5% зависят от почвенного или минерального питания.
Тем не менее большинство садоводов основное внимание уделяют прежде всего минеральному питанию. Они регулярно вносят удобрения, рыхлят почву, поливают, забывая о воздушном питании растений. Даже приблизительно нельзя сказать, сколько мы "не добираем" урожая лишь из-за того, что как бы "не замечаем" фотосинтеза.
О масштабах фотосинтеза и его значении в природе можно судить уже по одному количеству солнечной энергии, перехватываемой зелеными листьями и "законсервированной" в растениях. Ежегодно только растения суши запасают в виде углеводов столько энергии , сколько могли бы израсходовать сто тысяч больших городов в течение 100 лет !
О значении и сущности фотосинтеза говорил еще К. А. Тимирязев в 1878 году в своей знаменитой книге "Жизнь растений" . "Когда-то, где-то на Землю упал луч солнца, но упал он не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка, или лучше сказать на хлорофилловое зерно . Ударяясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез . Он только затратился на внутреннюю работу . В той или иной форме он вошел в состав хлеба, послужившего нам пищей. Он преобразовался в наши мускулы, в наши нервы. Этот луч согревает нас. Он приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем мозгу . " Слова эти не устарели до сих пор. За прошедшие годы они лишь уточнились и дополнились новыми данными о дыхании.
У растений дыхание в основе своей - процесс, противоположный фотосинтезу . Молекула сахара глюкозы окисляется кислородом воздуха до углекислого газа и воды с выделением заключенной в углеводах энергии. Эта энергия идет на осуществление и поддержку всех жизненных процессов: поглощение и испарение воды и минеральных солей, рост и развитие растений.
Именно в освобождении энергии и направлении ее на нужды растений и заключается главный смысл дыхания , которое происходит во всех живых клетках растений.
По сути, дыхание поддерживает саму жизнь на Земле! Но как именно это происходит? За счет какой формы энергии? Не вдаваясь в подробности, скажем лишь, что весь смысл дыхания состоит в образовании аденозинтрифосфорной кислоты или сокращенно АТФ - органического вещества, в состав которого входят азотистое основание аденин, пятиуглеродистый сахар рибоза (вместе они составляют аденозин) и три остатка фосфорной кислоты, соединенные между собой фосфатной связью, при распаде которой и освобождается энергия, необходимая для всего живого на Земле.
Аденозинтрифосфа́т (сокр. АТФ, англ. АТР) — нуклеозидтрифосфат, играющий исключительно важную роль в обмене энергии и веществ в организмах; в первую очередь соединение известно как универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах . АТФ был открыт в 1929 году группой учёных Гарвардской медицинской школы — Карлом Ломаном, Сайрусом Фиске и Йеллапрагадой Суббарао, а в 1941 году Фриц Липман показал, что АТФ является основным переносчиком энергии в клетке.
Образно это можно сравнить с работой аккумуляторной батареи, которая отдает энергию по потребности и снова заряжается у растений за счет солнечной энергии при фотосинтезе .
Практически выходит, что урожай растений - это разница между фотосинтезом и дыханием: чем выше фотосинтез и ниже дыхание, тем выше урожай, и наоборот . В природе фотосинтез меняется сравнительно мало. Зато дыхание может возрастать в сто и даже тысячу раз. К тому же соотношение между производящими и потребляющими частями растений строится по принципу: один с сошкой (фотосинтез) - семеро с ложкой (дыхание). В самом деле, ведь фотосинтез идет только в листьях и только днем на свету , тогда как дышат растения круглые сутки, а накопление органических веществ (основы урожая) возможно лишь при условии, что фотосинтез намного превышает дыхание. К великому сожалению, это бывает значительно реже, чем хотелось бы.
К тому же все это мы рассматриваем сейчас в несколько упрощенном виде. На самом деле растение - единый целостный организм, в котором все процессы тесно взаимосвязаны, с одной стороны, друг с другом, с другой - с окружающей их внешней средой: светом, теплом, влагой. Влияние внешних условий на любое растение сложно, ведь в природе все условия действуют на растение одновременно . И пока мы не знаем, где же кончается действие одного из них и начинается действие другого и какое именно условие оказывается решающим в данный период роста и развития растения.
Чтобы ответить на этот вопрос и были сооружены огромные оранжереи с полностью управляемым климатом - климатроны. Один из них - климатрон Миссурийского ботанического сада в городе Сент-Луисе (США), построенный видным американским ученым Ф. Вентом. Он установил, что из всех внешних условий решающим фактором роста томатов является ночная температура. Если ночью она поднималась выше 24 или опускалась ниже 16 градусов, плоды вообще не завязывались. Ночная температура оказалась решающей и для урожая картофеля. Клубни лучше всего образовывались при температуре ночью около 12 градусов. Именно поэтому в жаркое лето 1999 года во многих зонах нашей страны, в том числе в Подмосковье, урожай картофеля снизился вдвое по сравнению с прошлыми годами.
Температура часто оказывается едва ли не "главным врагом" будущего урожая, причем не только тогда, когда бывает слишком низкой, но и в тех случаях, когда намного превышает оптимальную. Немецкие ученые X. Лир, Г. Польстер установили, что в ясные солнечные дни для получения урожая наиболее продуктивны ранние утренние часы, когда температура воздуха не превышает 20-25°С. Прирост органической массы в это время в 30 раз больше, чем при более высоких температурах.
И это вполне понятно и объяснимо. Именно в утренние часы фотосинтез достигает своего максимума, тогда как дыхание, сильно зависящее от температуры, становится минимальным . Вот почему растения особенно отзывчивы на утренние поливы. Воды, особенно огурцам, томатам, кабачкам, требуется много и желательно не очень холодной.
В совершенно необычную и непривычную среду попадают растения при выращивании их в закрытом грунте. В условиях теплиц все внешние факторы нередко начинают работать как бы против растений. Пытаясь с помощью обыкновенной пленки защитить растения от холода, мы никак не можем избавить их от перегрева, что сделать намного труднее. Ведь даже весной температура в теплицах иногда превышает оптимальную (около 20 градусов). Что же говорить о периоде апрель - август?
В пасмурные дни теплица невольно превращается для растений в темницу, скупые лучи солнца едва проникают сквозь пленку. Из-за нехватки света фотосинтез резко падает, тогда как дыхание идет своим чередом, нередко перекрывает фотосинтез и заметно снижает будущий урожай .
Другая беда подстерегает растения в теплице в ясные теплые солнечные дни. Теплица превращается в такие дни в раскаленную пустыню. "Перегрев" листьев и нехватка углекислого газа - основного "сырья" для создания углеводов - приводят к резкому падению фотосинтеза . Напомним, что в воздухе содержится всего лишь 0,03% углекислого газа, или 3 части на 10 тысяч частей воздуха, и нехватка этого газа в теплицах в дневные часы - вполне обычное дело. Зато в сто и даже тысячу раз (в зависимости от температуры) возрастает дыхание. Естественно, что в эти часы о накоплении углеводов не может быть и речи. Наоборот, растение теряет даже то, что было накоплено в более благоприятное время.
Основной Разница между фотосинтезом и дыханием является то, что они являются обратными процессами. Во время фотосинтеза углекислый газ и вода попадают в организм, в отличие от дыхания, где эти соединения выделяются.
Дыхание - это сложный процесс, который включает поглощение кислорода, превращение сложных веществ в углекислый газ и воду и выделение энергии..
В отличие от этого, при фотосинтезе сложные углеводы строятся из простых веществ, таких как углекислый газ и вода, в то же время, когда выделяется кислород. Вот почему они называются обратными процессами.
Кроме того, фотосинтез - это процесс, при котором зеленые растения получают солнечный свет, чтобы преобразовать его в сахар или глюкозу. Дыхание - это процесс, при котором большинство клеток расщепляет сахар / глюкозу, чтобы использовать их в качестве энергии..
С другой стороны, фотосинтез и дыхание являются взаимодополняющими процессами, в которых живые организмы получают необходимые им вещества. Два процесса потребляют и создают одни и те же вещества: воду, глюкозу, кислород и углекислый газ, но делают это по-разному..
8 различий между фотосинтезом и дыханием
1- Использование углекислого газа и кислорода
Как упомянуто выше, во время дыхания используется кислород и образуются углекислый газ и вода. Напротив, во время фотосинтеза углекислый газ и вода используются, в то время как кислород преобразован и выпущен.
2- Организмы, в которых происходит процесс
Дыхание происходит во всех клетках живых организмов, включая те, которые имеют хлорофилл и являются зелеными, как те, которые не имеют этой особенности. Фотосинтез происходит только в организмах, клетки которых имеют хлорофилл.
3- Солнечный свет
С другой стороны, фотосинтез происходит только при солнечном свете, тогда как дыхание происходит в условиях света и темноты..
4- Метаболические пути
При дыхании гликолиз происходит в цитоплазме. При фотосинтезе световые реакции происходят в гране хлоропластов. Во время дыхания цикл лимонной кислоты или цикл Кребса происходит в митохондриальном матриксе. Цепочка переноса электронов происходит в митохондриальной мембране.
С другой стороны, темные реакции фотосинтеза происходят в строме хлоропласта. Кроме того, в тилакоидном просвете проводится фотолиз или отделение воды..
5- Катаболический и анаболический процесс
Дыхание - это катаболический процесс, который включает разрушение пищи или накопленной энергии и поглощение кислорода. В отличие от этого, фотосинтез является анаболическим процессом, который включает в себя производство пищи или энергии, где выделяется кислород.
6- Углеводы
В процессе дыхания углеводы окисляются; при фотосинтезе синтезируются углеводы. Энергия выделяется во время дыхания, что делает его экзотермическим процессом. Во время фотосинтеза энергия накапливается, превращая ее в эндотермический процесс.
7- Энергия
В дыхании энергия высвобождается в форме АТФ. Со своей стороны, в процессе фотосинтеза солнечная энергия сохраняется в виде глюкозы или химической энергии..
И наоборот, во время дыхания масса высушенных растений уменьшается. Во время фотосинтеза вес сухих растений увеличивается. Кроме того, в дыхании потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию. Во время фотосинтеза солнечная энергия становится потенциальной энергией.
Процесс фотосинтеза
Процесс фотосинтеза используется растениями и другими организмами для преобразования солнечной энергии в химическую энергию. Затем эта энергия может быть выпущена для использования в качестве топлива для деятельности других организмов. Химическая энергия накапливается в углеводных молекулах, которые затем синтезируются из углекислого газа и воды..
Большинство растений, в том числе водоросли и цианобактерии, способны к фотосинтезу. По этой причине их называют автотрофными организмами; то есть они синтезируют вещества для приготовления пищи.
Фотосинтез в значительной степени ответственен за производство и поддержание содержания кислорода в атмосфере планеты Земля. Он также несет ответственность за производство большинства органических соединений и большую часть энергии, необходимой для жизни на планете.
заключение
Фотосинтез происходит только в клетках, которые имеют хлорофилл в дневное время. В этом процессе используются углекислый газ и вода; углеводы и кислород выделяются.
Солнечная энергия превращается в химическую энергию в форме углеводов. Во время фотосинтеза молекулы АТФ синтезируются путем преобразования солнечной энергии. Высвобожденный водород принимается NADP и восстанавливается до NADP2..
Синтезированный АТФ используется во время темновой реакции фотосинтеза, и все процессы происходят в хлоропласте. Ритм фотосинтеза в 20 раз быстрее, чем дыхание.
Процесс дыхания
Этот процесс состоит из метаболических реакций, которые происходят в организмах клеток. В этом процессе биохимическая энергия питательных веществ преобразуется в АТФ. Реакции, вовлеченные в дыхание, являются катаболическими реакциями, которые разбивают большие молекулы на меньшие молекулы.
Во время этого процесса энергия высвобождается и является одним из способов, которыми клетка выделяет химическую энергию в качестве топлива для клеточной активности..
Клеточное дыхание считается экзотермической реакцией, поскольку при ее выделении выделяется тепло. Эта цепочка реакций происходит в несколько этапов или биохимических процессов.
Питательные вещества, которые обычно используются при дыхании, обычно включают глюкозу, аминокислоты и жирные кислоты. Наиболее распространенным окислителем является кислород.
заключение
Дыхание происходит во всех живых клетках растения. Это также катаболический процесс, который продолжается в течение дня и ночи. Дыхание использует кислород и углеводы; Конечными продуктами дыхания являются углекислый газ и вода.
Энергия, выделяемая углеводами, задерживается в АТФ во время окисления. Тем не менее, некоторая энергия теряется в виде тепла. Окисление углеводов высвобождает молекулы АТФ, энергию, которая накапливается в живых организмах. АТФ, синтезируемый при дыхании, используется в нескольких метаболических процессах..
Водород, выделяющийся при окислении углеводов, улавливается водородными рецепторами. Гликолиз происходит в цитоплазме и происходит окисление кислоты в митохондриях. Как правило, ритм дыхания меньше, чем у фотосинтеза.
Читайте также: