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식물이 어떻게 "식품"을 얻는 지에 관련된 과학 분야를 생각할 때, 생물학을 먼저 고려할 것입니다. 그러나 실제로, 그것은 생물학의 서비스에서 물리학입니다. 왜냐하면 그것은 지구로부터의 모든 생명체가 처음으로 기어에 들어갔고 이제는 계속해서 전력을 공급하는 태양으로부터의 빛 에너지이기 때문입니다. 구체적으로, 그것은 움직일 때 놓이는 에너지 전달 캐스케이드입니다 광자 가벼운 타격에서 엽록소 분자.
광자의 역할 광합성 클로로필 분자의 일부에있는 전자가 일시적으로 "여진"되거나 더 높은 에너지 상태가되는 방식으로 클로로필에 의해 흡수된다. 그들이 평소 에너지 수준으로 돌아갈 때, 그들이 방출하는 에너지는 광합성의 첫 부분을 강화시킵니다. 따라서 엽록소가 없으면 광합성이 일어날 수 없었습니다.
식물 세포 대 동물 세포
식물과 동물은 진핵 생물입니다. 따라서, 그들의 세포는 모든 세포가 가지고 있어야하는 최소한의 것 (세포막, 리보솜, 세포질 및 DNA)을 훨씬 초과합니다. 그들의 세포는 막 결합이 풍부합니다 소기관셀 내에서 특수 기능을 수행합니다. 이 중 하나는 식물 전용이며 엽록체. 광합성이 발생하는 것은 이러한 장형 소기관 내에있다.
엽록체 안에는 자체 막을 가진 틸라코이드 (thylakoid)라고하는 구조가 있습니다. 틸라코이드 내부에는 엽록소라고 알려진 분자가 문자 그대로 빛의 형태로 지시를 기다리는 의미가 있습니다.
식물 세포와 동물 세포의 유사점과 차이점에 대해 자세히 알아보십시오.
광합성의 역할
모든 생명체는 연료를 얻기 위해 탄소원이 필요합니다. 동물들은 음식을 먹고 소화 효소와 세포 효소가 포도당 분자로 변할 때까지 기다리면 충분할 수 있습니다. 그러나 식물은 잎을 통해 탄소를 이산화탄소 가스 (CO2) 분위기에서.
광합성의 역할은 신진 대사 적으로 말하면 동물이 음식에서 포도당을 한 번에 생성한다는 동일한 지점까지 식물을 잡는 것입니다. 동물에서 이것은 세포에 도달하기 전에 다양한 탄소 함유 분자를 더 작게 만드는 것을 의미하지만 식물에서는 탄소 함유 분자를 만드는 것을 의미합니다 더 큰 그리고 세포 안에서.
광합성의 반응
첫 번째 반응 세트에서 가벼운 반응 이들이 직접 광을 필요로하기 때문에, 틸라코이드 막에서 광 시스템 I 및 광 시스템 II 라 불리는 효소는 전자 수송 시스템에서 ATP 및 NADPH 분자의 합성을 위해 광 에너지를 변환하는데 사용된다.
전자 수송 체인에 대해 자세히 알아보십시오.
소위 어두운 반응빛에 의해 요구되거나 방해받지 않는, ATP 및 NADPH에서 수확 된 에너지 (광을 직접 "저장"할 수 없기 때문에)는 식물의 이산화탄소 및 다른 탄소원으로부터 포도당을 생성하는데 사용된다.
엽록소의 화학
식물에는 phycoerthryin 및 carotenoids와 같은 엽록소 외에도 많은 안료가 있습니다. 그러나 엽록소에는 포르피린 인간의 헤모글로빈 분자와 유사한 고리 구조. 엽록소의 포르피린 고리에는 마그네슘 원소가 포함되어 있지만 철이 헤모글로빈에 나타납니다.
엽록소는 가시 광선 스펙트럼의 녹색 부분에서 빛을 흡수하는데,이 범위는 모두 약 350에서 800 억분의 1 미터에 이릅니다.
엽록소의 광 여기
어떤 의미에서 식물의 빛 수용체는 광자를 흡수하고 흥분된 깨어있는 상태로 졸고있는 전자를 쫓아서 계단을 날아 가게합니다. 결국, 근처의 엽록소 "집"에있는 인접한 전자들도 돌아 다니기 시작합니다. 그들이 낮잠을 자면서 아래층으로 내려가는 것은 그들의 발에서 에너지를 가두는 복잡한 메커니즘을 통해 설탕을 만들 수있게한다.
하나의 엽록소 분자에서 인접한 분자로 에너지가 전달 될 때이를 공명 에너지 전달이라고합니다. 또는 엑시톤 이전.