Fotosintesis

Di mana ia berlaku

Fotosintesis berlaku dalam kloroplas, yang mengandungi pigmen hijau klorofil. Dalam daun, kebanyakan kloroplas berada dalam mesofil palisad berhampiran permukaan atas, tempat ia menerima paling banyak cahaya.

Di dalam setiap kloroplas terdapat dua kawasan kerja. Tindak balas cahaya berlaku pada timbunan membran yang dipanggil granum, tempat klorofil terletak, manakala tindak balas gelap berlaku dalam cecair stroma yang mengelilinginya.

Daun menyokong kedua-dua kawasan ini: stoma pada permukaan bawah membenarkan karbon dioksida masuk, ruang udara dalam mesofil span membolehkan gas itu meresap ke setiap sel, xilem dalam urat membawa air, dan floem mengangkut gula ke bahagian lain tumbuhan.

Bahan masuk dan hasil

• Bahan masuk: karbon dioksida, yang memasuki daun melalui stoma dan meresap melalui ruang udara ke sel mesofil.
• Bahan masuk: air, yang diserap oleh akar dan dibawa naik melalui xilem ke daun.
• Bahan masuk: tenaga cahaya, yang diserap oleh klorofil dalam granum kloroplas.
• Hasil: glukosa, gula stabil pertama yang terbentuk, kemudian ditukar kepada sukrosa untuk pengangkutan atau kanji untuk simpanan.
• Hasil: oksigen, dibebaskan sebagai hasil sampingan pemecahan air dan meresap keluar melalui stoma.
• Perantara: ATP dan pembawa hidrogen yang dibuat dalam tindak balas cahaya dan digunakan dalam tindak balas gelap.

Langkah-langkahnya

1. Karbon dioksida meresap melalui stoma ke dalam ruang udara dan kemudian ke sel mesofil; air tiba melalui xilem.
2. Klorofil dalam granum menyerap tenaga cahaya, terutamanya jarak gelombang merah dan biru.
3. Dalam tindak balas cahaya, tenaga itu memecahkan molekul air (fotolisis) kepada hidrogen dan oksigen.
4. Oksigen dibebaskan sebagai hasil sampingan; hidrogen diambil oleh molekul pembawa.
5. Sebahagian tenaga yang diserap digunakan untuk membina ATP daripada ADP dan fosfat.
6. Dalam tindak balas gelap, dalam stroma, karbon dioksida ditetapkan dan digabungkan dengan hidrogen menggunakan ATP, menghasilkan glukosa.
7. Glukosa sama ada direspirasikan serta-merta, ditukar kepada sukrosa untuk diangkut dalam floem, atau disimpan sebagai butir kanji dalam kloroplas.

Mengapa ia penting dan bagaimana ia dikawal

Fotosintesis ialah titik permulaan hampir setiap rantai makanan dan sumber oksigen yang dihidu haiwan. Kadarnya dipengaruhi keamatan cahaya, kepekatan karbon dioksida dan suhu.

Kadar fotosintesis dikawal oleh faktor yang paling kurang bekalannya, dipanggil faktor pengehad. Pada pagi yang malap, keamatan cahaya mengehadkan kadar; menambah cahaya meningkatkan kadar sehingga karbon dioksida, yang hanya kira-kira 0.04 peratus daripada udara, menjadi had baharu.

Suhu penting kerana tindak balas gelap dipacu oleh enzim: kadar meningkat sehingga suhu optimum dan kemudian jatuh mendadak apabila enzim ternyahasli. Petani menggunakan pengetahuan ini dalam rumah hijau dengan menambah karbon dioksida, pemanasan dan pencahayaan buatan supaya tiada satu faktor pun menghalang tanaman.

Bagaimana ia diperiksa

Anda mungkin diminta persamaan perkataan, menyatakan bahan mentah dan hasil, menerangkan cara faktor mengubah kadar, atau mentafsir graf kadar fotosintesis.

Soalan amali biasanya berasaskan 2 susunan klasik. Yang pertama mengira buih oksigen daripada tumbuhan air seperti Hydrilla apabila lampu dialihkan ke jarak berbeza, yang menguji cara anda mengendalikan pemboleh ubah dimanipulasi dan bergerak balas.

Yang kedua ialah ujian kanji: tumbuhan disimpan dalam gelap selama 2 hari untuk membuang kanji simpanan (penyahkanjian), satu daun ditutup sebahagiannya dengan kerajang, dan selepas sehari di bawah cahaya daun itu direbus, dinyahwarnakan dalam etanol suam dan dibanjiri larutan iodin. Hanya bahagian yang tidak ditutup bertukar biru kehitaman, menunjukkan cahaya diperlukan untuk kanji terbentuk.

Salah faham biasa

Contoh soalan bergaya peperiksaan

Soalan. Seorang murid meletakkan seranting Hydrilla dalam bikar air yang mengandungi natrium hidrogen karbonat dan mengira buih yang dibebaskan seminit dengan lampu pada jarak 10 cm, 20 cm, 40 cm dan 80 cm daripada tumbuhan. Bilangannya ialah 42, 30, 12 dan 4 buih seminit.

(a) Namakan gas dalam buih itu dan proses yang menghasilkannya. (b) Terangkan mengapa bilangan buih berkurang apabila lampu dijauhkan.

(c) Nyatakan sebab natrium hidrogen karbonat ditambah ke dalam air. (d) Cadangkan mengapa bilangan pada 10 cm akan berhenti meningkat jika lampu dirapatkan lagi.

Jawapan model. (a) Gas itu ialah oksigen, dihasilkan oleh fotosintesis. (b) Menjauhkan lampu mengurangkan keamatan cahaya yang sampai ke tumbuhan, jadi klorofil menyerap kurang tenaga cahaya, kurang air dipecahkan dalam tindak balas cahaya, dan kadar fotosintesis menurun, membebaskan lebih sedikit buih oksigen.

(c) Natrium hidrogen karbonat membekalkan karbon dioksida supaya ia tidak menjadi faktor pengehad. (d) Pada keamatan cahaya yang sangat tinggi, cahaya tidak lagi mengehadkan; kadar kini dihalang oleh faktor lain seperti kepekatan karbon dioksida atau suhu, jadi cahaya tambahan tidak menghasilkan peningkatan lanjut.

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim