การสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจละเมิดกฎการอนุรักษ์พลังงาน?

คำถาม

NS กฎการอนุรักษ์พลังงานไม่ได้ละเมิดอย่างสมบูรณ์ ในสองกระบวนการนี้เพราะเกี่ยวข้องกับ การสังเคราะห์แสง, เพราะเพื่อให้คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำกลายเป็นกลูโคสและออกซิเจน, พลังงานจากแสงแดดต้องเข้าสู่พืช. ต้องใช้พลังงานในการปลดปล่อยออกซิเจน, แต่พลังงานไม่เคยหายไป. แค่เปลี่ยนไป.

อ่านเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติม. คำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้จะเปลี่ยนวิธีที่คุณมองกระบวนการเหล่านี้และผลกระทบต่อการไหลของพลังงาน. บทความนี้จะอธิบายความแตกต่างระหว่างทั้งสอง.

กระบวนการสังเคราะห์แสงเปลี่ยนพลังงานอย่างไร?

กระบวนการสังเคราะห์แสงเป็นตัวอย่างที่ดีเยี่ยมของการถ่ายเทพลังงานจากดวงอาทิตย์สู่พืช. เริ่มต้นเมื่อแสงตกกระทบ Photosystem I pigments.

เม็ดสีเหล่านี้ประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่ดูดซับแสงสีแดงและเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วจากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีกโมเลกุลหนึ่ง. จากนั้นอิเล็กตรอนจะถูกขับออกจากวงโคจรและตกกลับเข้าที่. พวกมันปล่อยพลังงานสั่นสะเทือนที่เรียกว่าพลังงานสะท้อน. พลังงานสั่นสะเทือนนี้ถูกใช้โดยสิ่งมีชีวิตอื่น.

เมื่อแสงแดดกระทบเซลล์ที่มีคลอโรฟิลล์, กระตุ้นโมเลกุลคลอโรฟิลล์, ซึ่งจะแยกน้ำ. อะตอมของออกซิเจนจะจับกับอะตอมออกซิเจนอีกตัวหนึ่งเพื่อสร้างโมเลกุลของออกซิเจน. โมเลกุลเหล่านี้จะมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีที่สร้างโมเลกุล ATP และ NADPH. โมเลกุลเหล่านี้ให้พลังงานเคมีที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของพืช.

กระบวนการสังเคราะห์แสงมีผลอย่างมากต่อชีวิตของเรา. ตัวอย่างเช่น, ร่างกายของเราพึ่งพากลูโคสที่ผลิตโดยพืช, และอากาศของเรามีออกซิเจนที่ปล่อยออกมาระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง. นอกจากประโยชน์เหล่านี้แล้ว, การสังเคราะห์ด้วยแสงทำให้เกิดเชื้อเพลิงฟอสซิล. เชื้อเพลิงฟอสซิลทำจากส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนซึ่งเป็นซากของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยการสังเคราะห์ด้วยแสงเมื่อหลายล้านปีก่อน.

การสังเคราะห์ด้วยแสงมีบทบาทอย่างไรในการไหลของพลังงาน

พลังงานที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นพื้นฐานของห่วงโซ่อาหารในระบบนิเวศส่วนใหญ่, และเคลื่อนผ่านระดับโภชนาการผ่านการบริโภค.

กระบวนการเริ่มต้นด้วยการก่อตัวของโมเลกุลน้ำตาล, ซึ่งมีคาร์บอน, ไฮโดรเจน, และออกซิเจนในกระดูกสันหลัง. โมเลกุลน้ำตาลเหล่านี้จะทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับกรดอะมิโน.

เมื่อสสารเคลื่อนผ่านร่างกายของสิ่งมีชีวิต, มันถูกเปลี่ยนเป็นสารเคมีและส่วนประกอบอื่น ๆ เพื่อรักษาการเติบโต. การไหลของพลังงานนี้อำนวยความสะดวกโดยปฏิกิริยาเคมี, ที่ถ่ายเทพลังงานจากระบบหนึ่งไปอีกระบบหนึ่ง.

เพื่อช่วยให้นักเรียนเข้าใจกระบวนการสังเคราะห์แสง, พวกเขาสามารถสร้างแบบจำลองลูกบอลและแท่งและใช้หลักฐานจากการทดลองของตนเอง.

นักเรียนยังสามารถทำการทดลองของตนเองเพื่อสาธิตการแลกเปลี่ยนออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการ. กระบวนการนี้สามารถแสดงให้เห็นได้โดยการวัดปริมาณกลูโคสในหลอดทดลอง. การสังเกตพืช elodea ในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมสามารถช่วยให้พวกเขาเข้าใจการแลกเปลี่ยนก๊าซเหล่านี้และคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นผล.

การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการที่สำคัญในโลกของเรา. เราสามารถเห็นสิ่งนี้ได้โดยการตรวจสอบไอคอนการสังเคราะห์แสงที่เป็นสัญลักษณ์บนอินโฟกราฟิกการทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงโลก.

อินโฟกราฟิกนี้เน้นกระบวนการและปรากฏการณ์ต่างๆ ของระบบโลก. ตัวอย่างเช่น, การสังเคราะห์ด้วยแสงช่วยให้พืชสร้างอาหารและให้พลังงานแก่ชีวิต. พลังงานจะถูกแปลงเป็นพลังงานเคมีและเก็บไว้ใช้ในอนาคต. กลูโคสที่เป็นผลลัพธ์จะกระตุ้นกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ มากมาย. นอกจากนี้, การสังเคราะห์ด้วยแสงยังช่วยรักษาระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศให้สมดุลอีกด้วย.

การหายใจและการสังเคราะห์แสงเหมือนกันหรือไม่?

เมื่อคุณเห็นต้นไม้, คุณอาจรู้ว่ามันทำการสังเคราะห์ด้วยแสงเพื่อแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานเคมี.

ในระหว่างการสังเคราะห์แสง, พืชแปลงแสงแดด, คาร์โบไฮเดรต, และออกซิเจนเป็นกลูโคส, ออกซิเจน, และน้ำ. การหายใจ, ในทางกลับกัน, เป็นกระบวนการต่อเนื่อง.

ทั้งคู่ต้องการแสง, แต่การสังเคราะห์แสงมีประสิทธิภาพมากกว่า. การสังเคราะห์ด้วยแสงใช้ทั้งแสงสีแดงและสีน้ำเงินเพื่อสร้างพลังงานและกลูโคสที่จำเป็น, ในขณะที่การหายใจใช้คาร์บอนไดออกไซด์.

การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการทางเคมีที่พืชสีเขียวใช้ในการทำอาหาร. คลอโรฟิลล์ในใบจะเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นน้ำและแร่ธาตุ. การหายใจระดับเซลล์, ในทางกลับกัน, เปลี่ยนกลูโคสเป็นอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (การเรืองแสงทางชีวภาพเป็นกระบวนการทางเคมีที่เอ็นไซม์สลายสารตั้งต้น). กระบวนการทั้งสองเกิดขึ้นในคลอโรพลาสต์ของพืช. การหายใจระดับเซลล์เป็นกระบวนการที่แตกต่างกันซึ่งไม่ต้องการแสง.

พืชทำการสังเคราะห์ด้วยแสงในคลอโรพลาสต์, ออร์แกเนลล์, และไมโตคอนเดรีย. การสังเคราะห์ด้วยแสงสร้างกลูโคสและออกซิเจน และการหายใจของเซลล์สร้างคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ.

ทั้งสองกระบวนการต้องการคาร์บอนไดออกไซด์และแสงแดดในการทำงาน, จึงไม่สามารถทำงานได้โดยปราศจากกันและกัน. การหายใจระดับเซลล์ผลิตขึ้น 32 ATP สำหรับทุกโมเลกุลกลูโคสที่ผลิต.

อย่างไรก็ตาม, พืชไม่สามารถสังเคราะห์แสงได้อย่างสมบูรณ์หากไม่มีการหายใจ. หากคุณกำลังสับสน, ลองวิธีที่รวดเร็วและง่ายดายนี้เพื่อทำความเข้าใจว่าการสังเคราะห์แสงและการหายใจทำงานอย่างไร.

ทิ้งคำตอบไว้