כיצד להסביר פוטוסינתזה?
במהלך הפוטוסינתזה, הצמח לוקח מפחמן דו חמצני, CO2 ומים, H2O, מסביבתו כדי ליצור פחמימות לאחסון אנרגיה.
פוטוסינתזה, התגובה החשובה ביותר על פני כדור הארץ, היא התהליך שבו צמחים מייצרים מזון. תגובה פוטוסינתטיים כרוך פחמן דו חמצני, מים, אנרגיה מהשמש. הבנה של פוטוסינתזה, ומקבילתה, הנשימה, היא המפתח להבנת חיים ואיזון אטמוספרי.
שיטה 1 מתוך 3: הסבר מדוע יש צורך בפוטוסינתזה
- 1דן כיצד צמחים יוצרים חמצן. פוטוסינתזה היא התהליך שבו צמחים ממירים את אנרגיית השמש לאנרגיה כימית. סדרת התגובות המשמשות לביצוע המרה זו (המכונה יחד פוטוסינתזה) יוצרת חמצן מולקולרי, O 2. חמצן זה, שהוא קריטי לכל שאר החיים על פני כדור הארץ, משוחרר לאטמוספרה.
- אם אתם מלמדים ילדים, תוכלו לסכם זאת באמירה כי צמחים לוקחים את הפחמן הדו-חמצני שאנו נושמים, והופכים אותו לחמצן.
- 2ציין כי צמחים יוצרים פחמימות. פחמימות הן מולקולות הבנויות בעיקר מפחמן ומימן. הם משמשים צמחים לאחסון האנרגיה שנאספה מהשמש. במהלך הפוטוסינתזה, הצמח לוקח מסביבתו פחמן דו חמצני, CO 2 ומים, H 2 O, כדי ליצור פחמימות לאחסון אנרגיה.
- לא רק הפחמימות משמשות את הצמח לאחסון אנרגיה, אלא שהאנרגיה מועברת לבעלי חיים הצורכים את הצמח כמזון.
- לילדים תוכלו להסביר כי צמחים מייצרים סוכרים ועמילנים מאור השמש, מים ופחמן דו חמצני.
התגובות הבלתי תלויות באור הן הסט האחרון של תגובות הפוטוסינתזה. - 3ציין כי פוטוסינתזה מתרחשת בעיקר בצמחים. בעוד שהפוטוסינתזה מתבצעת על ידי כמה אורגניזמים אחרים, התהליך מנוצל בעיקר על ידי צמחים. אפילו צמחים טורפים (למשל מלכודת הוונוס) משיגים את האנרגיה שלהם מפוטוסינתזה ומשתמשים בטרפם כדרך לאסוף את החומרים לבניית תאים (למשל חלבונים, חנקן וכו '). חשוב שהאדם שמנסה להבין את הפוטוסינתזה ישמור על התהליך כדרך הצמחים, וכמה אורגניזמים כמו חיידקים מסוימים, מייצרים אנרגיה.
- ילדים צעירים מקשרים בדרך כלל פוטוסינתזה רק עם צמחים. ציינו רק צורות חיים אחרות אם הילד מבוגר דיו לדעת מהו.
שיטה 2 מתוך 3: דיון בתגובות תלויות האור
- 1לשבור את הכלורופלסטים. הכלורופלסט הוא אברון בתוך תאי הצמח המאפשר להתרחש פוטוסינתזה. השלב התלוי באור של הפוטוסינתזה משתמש באנרגיה מהשמש כדי ליצור מולקולות המאחסנות אנרגיה הנחוצות בהמשך התהליך הפוטוסינתטי. הדבר מתאפשר על ידי חומר בכלורופלסטים, הנקרא כלורופיל, הקולט אנרגיה אלקטרומגנטית (בצורת אור) מהשמש.
- ראוי להזכיר כלורופיל לילדים, אך שמור עליו בסיסי מאוד. ניתן לציין כי כלורופיל סופג אנרגיה מהשמש.
- 2דון בשתי מערכות הצילום. התגובות התלויות באור מתרחשות בשני שלבים. ראשית, מערכת הצילום II המופעלת באמצעות האור מפצלת מולקולות מים. זה יוצר יוצר חמצן מולקולרי, O 2 ו- H + יונים (המכונים גם פרוטונים). חלק מהפרוטונים משמשים ליצירת אדנוזין טריפוספט (ATP) מ- Adenosine diphosphate (ADP). הפרוטונים הנותרים מועברים ממערכת פוטוס II למערכת פוטו I, ושם הם משמשים להמרת יון פוספט ניקוטינמיד אדנין דינוקלאוטיד (NADP +) לניקוטינאמיד אדנין פוספט דינוקלאוטיד (NADPH).
- כאשר מלמדים פוטוסינתזה לילדים, אפשר להסביר שהאנרגיה מהשמש משמשת לחלוקת מולקולות מים למולקולות חמצן ומימן.
כאשר מלמדים פוטוסינתזה לילדים, אפשר להסביר שהאנרגיה מהשמש משמשת לחלוקת מולקולות מים למולקולות חמצן ומימן. - 3דע את תוצרי התגובות התלויות באור. התוצרים העיקריים של התגובות התלויות באור הם חמצן, ATP ו- NADPH. החמצן משתחרר לאטמוספירה, בעוד ה- ATP וה- NADPH מנוצלים על ידי הצמח לשלב הבא של הפוטוסינתזה - התגובות הבלתי תלויות באור (המכונות גם מחזור קלווין). לא מיוצרים פחמימות בשלב הפוטוסינתזה התלוי באור.
שיטה 3 מתוך 3: בחינת התגובות הבלתי תלויות באור
- 1מכירים בכך שהמוצרים מתגובות תלויות אור מניעים תגובות בלתי תלויות באור. ATP היא מולקולה המשמשת לאחסון והחלפת אנרגיה. NADPH היא מולקולה המשמשת להובלת אלקטרונים. שניהם יהיו נחוצים בשלב הבלתי תלוי של פוטוסינתזה כדי לספק אנרגיה לקיבוע פחמן.
- התגובות העצמאיות האור יכולות להתבצע על ידי הצמח לאור או בחושך, ואילו התגובות תלוי האור יכולות לקרות רק באור.
- 2הסבר קיבוע פחמן. קיבוע פחמן הוא התהליך שבו קשורים אטומי פחמן או מולקולות מבוססות פחמן לאטומי פחמן או מולקולות אחרות. פחמימות, כגון גלוקוז, בנויות בצורה זו. תהליך זה דורש אנרגיה רבה שמספקת ATP ו- NADPH.
- אתה יכול לומר ללומדים צעירים כי הצמח "מדביק" פחמנים מפחמן דו חמצני.
השלב התלוי באור של הפוטוסינתזה משתמש באנרגיה מהשמש כדי ליצור מולקולות המאחסנות אנרגיה הנחוצות בהמשך התהליך הפוטוסינתטי. - 3הראה את התוצרים של תגובות עצמאיות קלות. התגובות הבלתי תלויות באור הן הסט האחרון של תגובות הפוטוסינתזה. באמצעות קיבוע פחמן מיוצר גליצראלדהיד -3 פוספט (G3P). G3P היא פחמימה קטנה הניתנת להמרה לפחמימות ארוכות יותר כגון סוכרוז או עמילן.
- הסוכרוז משמש את הצמח לאנרגיה.
- עמילן נשמר בכלורופלסטים כמאגר אנרגיה.
- להבנה מעמיקה של פוטוסינתזה, כדאי לשקול ללמוד קורסים בבוטניקה או ביולוגיה.
- פוטוסינתזה היא תהליך מורכב שאנו לומדים עליו משהו חדש מדי שנה.
קרא גם: כיצד מחשבים את חום הבעירה?
שאלות ותשובות
- מה המשמעות של פוטוסינתזה?הוא מספק לצמח אנרגיה, ולכן מאפשר לו להישאר בחיים, לגדול ולהתרבות. הוא גם מספק לצמח חמצן שהוא זקוק לו לצורך נשימה תאית. חמצן שהצמח אינו משתמש בו חשוב מאוד לכל החיים האירוביים האחרים על פני כדור הארץ, כולל בני אדם.
- האם פחמימות וחמצן הם תוצרי פוטוסינתזה או נשימה?פוטוסינתזה. תוצרי הנשימה הם פחמן דו חמצני ומים.
תגובות (1)
- זה מאוד מועיל להסביר לילדים, תודה רבה.
