Маълумот

Миқдори оксигенро, ки дарахтҳо истеҳсол мекунанд, чӣ гуна ҳисоб кардан мумкин аст?

Миқдори оксигенро, ки дарахтҳо истеҳсол мекунанд, чӣ гуна ҳисоб кардан мумкин аст?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ман дар айни замон дар болои лоиҳа кор карда истодаам, ки таъсири шинондани дарахтонро муайян мекунад. Ҳисоб кардани миқдори оксиген назар ба он ки ман тасаввур мекардам, душвортар аст.

Албатта, навъ ва андозаи дарахт ва муҳити зист (мутобиқати хок ва ҳаво) вуҷуд дорад, аммо бисёр тағирёбандаҳои дигаре ҳастанд, ки ман дар бораи онҳо маълумот надорам (муҳандис будан, на биолог).

Аз нуқтаи назари ҳисобкунӣ ман усулҳои ноҳамвор ва дақиқтари ҳисоб кардани миқдори оксигени зеринро меҷӯям:

  • Дарахте
  • Чангали калон
  • Кишварҳои сершумор бо ҷангалҳои худ

Як дарахтро бо назардошти тағирёбандаҳои кофӣ метавон дақиқ ҳисоб кард. Оксиген дар давоми рӯз, шабона, синну соли он ва ғ.

Ҷангали калон тахминан бештар ҳисоб карда мешавад. Муҳимтар аз он аст, ки чӣ гуна ба афзоиш ва истеҳсоли оксиген аз зичии дарахт (дарахтон дар як мил мураббаъ) таъсир мерасонад.

Ҳисоб кардани якчанд кишварҳо як мушкили дигар хоҳад буд. Чунин ба назар мерасад, ки пешгирӣ кардани ҳисобҳо аз комилан вайрон кардани дурустии ҳисобҳо хеле душвор аст.

Аслан ман баъзе нигарониҳо навиштаам ва ҳоло ман роҳи воқеан ҳисоб кардани ин рақамҳо ва беҳтараш баъзе рақамҳои воқеиро меҷӯям. Интернет бо ҳисобҳо ((1)(2)(3)(4) ва бисёр чизҳои дигар) ҷараён дорад, аммо дарёфти манбаъҳои муносиб барои муқоисаи ҳисобҳои шумо душвор ба назар мерасад.

Одатан ин мушкили ҳисобкуниро чӣ гуна ҳал кардан мумкин аст?


Бо моделҳои механикии муфассал. Дар ин ҷо шумораи зиёди тағирёбандаҳо мавҷуданд ва шумо бояд тақрибан ҳамаи онҳоро ҳисоб кунед. Дар ин ҷо як лоиҳаи монанд барои зироат аст.

Шумо метавонед ин моделро барои як дарахт санҷед, аммо ман ба кӯшиши васеъ кардани он дар тамоми кишварҳо ҳасад намебарам.

Танҳо барои нишон додани баъзе рақамҳо, шумо метавонед самаранокии фотосинтетикӣ, изолятсияи миёна ва эффектҳои сояафканиро баррасӣ кунед. Микдори X нурй ба хисоби миёна ба ин мамлакат меафтад ва аз он нур .1% ба кислород табдил меёбад, хамин кадар оксиген хосил мешавад.

Шумо инчунин метавонед ба он аз самти дигар наздик шавед ва ҳисоб кунед, ки ҳар як дарахт чӣ қадар вазн дорад. Вазни хушки дарахт асосан карбон хоҳад буд ва ҳатман қариб ҳамаи он атомҳои карбон як бор гази карбон буданд ва ҳар як молекулаи O2-ро намояндагӣ мекунанд. Ин равиш бартарияти ба назар гирифтани нафасгириро дорад, бар хилофи равиши сабук. Равиши рӯшноӣ оксигени умумии тавлидшударо чен мекунад, аммо равиши карбон миқдори умумии оксигени хориҷшударо чен мекунад.


Миқдори оксигенро, ки дарахтҳо истеҳсол мекунанд, чӣ гуна ҳисоб кардан мумкин аст? - Биология

Нафаскашӣ як раванди озод кардани энергия аз тақсимоти глюкоза мебошад. Нафасгирӣ дар ҳар як ҳуҷайраи зинда сурат мегирад, ҳама вақт ва ҳама ҳуҷайраҳо бояд нафас гиранд, то энергияи заруриро тавлид кунанд.

Энергия барои чӣ истифода мешавад?

Энергияе, ки ҳангоми нафаскашӣ тавлид мешавад, бо роҳҳои гуногун истифода мешавад, баъзе мисолҳои он барои чӣ истифода мешаванд:

  • Кор кардани мушакҳои шумо
  • Афзоиш ва барқарорсозии ҳуҷайраҳо
  • Сохтани молекулаҳои калонтар аз молекулаҳои хурдтар, яъне сафедаҳо аз аминокислотаҳо
  • Имконияти ба амал омадани реаксияҳои химиявӣ
  • Азхудкунии молекулаҳо дар интиқоли фаъол
  • Ҳарорати баданатонро мӯътадил нигоҳ доред
  • Ирсоли паёмҳо аз рӯи асабҳо

КУДАКОН ШАВХовар Магазини китобхои илмй

Китобҳои дарсӣ, китобҳои электронӣ, видеоҳо ва маҷмӯаҳои сангии ҷоизаи Мирна Мартинро санҷед. Китобхонаи Fun Science Kids доираи васеи мавзӯъҳои илми заминро фаро мегирад.  Барои дидан ин ҷо клик кунед.


Пас, мо бояд воқеан шинондани дарахтонро идома диҳем?

Маҷаллаи Science гузоришеро таҳти унвони "Иқтидори ҷаҳонии барқарорсозии дарахтон" нашр кард, ки ба хулосае омадааст, ки барои тақрибан сеяки майдони ҷангалҳои ҷаҳон замин кофӣ ба назар мерасад. Камбудии ин дар он аст, ки потенсиали фазои заминӣ бо назардошти болоравии ҳарорати ҷаҳонӣ метавонад хеле зуд коҳиш ёбад. Илова бар ин, гузориш мегӯяд, "ҳатто агар гармшавии глобалӣ то 1,5 дараҷа маҳдуд бошад ҳам, майдони барои барқарорсозии ҷангал то соли 2050 метавонад то панҷяк кам карда шавад, зеро он барои баъзе ҷангалҳои тропикӣ хеле гарм хоҳад буд."

Ҳамин мавзӯъ соли 2016 таҳқиқ шуда буд, ки дар он як гурӯҳи тадқиқотии иборат аз 800 000 ихтиёриён дар Ҳиндустон 50 миллион ниҳоли дарахт шинонданд, то кишварро дубора сабз кунад. Гарчанде ки сабабҳои зиёде барои мубориза бо буридани ҷангал вуҷуд доранд, ин лоиҳа бояд 800 маротиба такрор карда шавад, то ки CO2-ро аз ҷониби одамон бекор кунад.

Аммо ин маънои онро надорад, ки дар ин кор то ҳол аҳамияте вуҷуд надорад. Сатҳи глобалии CO2-ро тавассути шинондани дарахтон коҳиш додан мумкин аст, зеро ҷуғрофии миллӣ хулоса мекунад, ки "Агар мо ҳоло амал кунем, мо метавонем партовҳои гази карбонро ҳадди аққал 25% кам кунем, ин сатҳҳо то тақрибан як аср пеш дида намешуд".


Миқдори оксигенро, ки дарахтҳо истеҳсол мекунанд, чӣ гуна ҳисоб кардан мумкин аст? - Биология

Дарахтон сифати ҳавои моро беҳтар мекунанд

Ҷангалҳои шаҳрӣ ба беҳтар шудани сифати ҳавои мо мусоидат мекунанд. Гармии замин аз сабаби миқдори зиёди гази карбон (CO2) ва дигар газҳои гармидиҳӣ, ки ба фазо баровардани гармиро манъ мекунанд, дар атмосфера нигоҳ дошта мешавад. Ин падидаеро ба вуҷуд меорад, ки имрӯз бо номи “эффектҳои гармхонаӣ” маъруф аст.”. Аз ин рӯ, дарахтон тавассути хориҷ кардани (секвестр) CO2 аз атмосфера ҳангоми фотосинтез барои ташаккули карбогидратҳо, ки дар сохтор/функсияи растанӣ истифода мешаванд ва оксигенро ба атмосфера бармегардонанд. махсули иловагй. Тақрибан нисфи таъсири гармхонаҳо аз CO2 ба вуҷуд меояд. Аз ин рӯ, дарахтон ҳамчун партовҳои карбон амал мекунанд ва таъсири гармхонаҳоро сабук мекунанд.

Ба ҳисоби миёна, як акр ҷангали нав метавонад ҳар сол тақрибан 2,5 тонна карбонро ҷудо кунад. Дарахтони ҷавон ҳар сол CO2-ро ба андозаи 13 фунт барои як дарахт ҷаббида мекунанд. Дарахтҳо дар тӯли 10 сол ба марҳалаи сермаҳсултарини нигоҳдории карбон мерасад, ки дар он вақт онҳо тахминан 48 фунт CO2-ро дар як сол аз худ мекунанд. Бо ин суръат, онҳо оксигенро ба атмосфера бармегардонанд, то ду инсонро дастгирӣ кунанд. Шинонидани 100 миллион дарахт метавонад дар як сол тахминан 18 миллион тонна карбонро кам кунад ва дар натиҷа истеъмолкунандагони амрикоиро ҳар сол аз ҳисоби хароҷоти коммуналӣ 4 миллиард доллар сарфа кунанд.

Дарахтон инчунин таъсири гармхонаҳоро тавассути соя кардани хонаҳо ва биноҳои офисӣ коҳиш медиҳанд. Ин талабот ба кондитсионерро то 30 дарсад коҳиш медиҳад ва дар навбати худ миқдори сӯзишвории истихроҷшавандаро барои тавлиди нерӯи барқ ​​коҳиш медиҳад. Маҷмӯи хориҷ кардани CO2 аз атмосфера, нигоҳдории карбон дар ҳезум ва таъсири хунуккунӣ дарахтонро асбобҳои бениҳоят муассир дар мубориза бо эффекти гармхонаӣ месозад. Шинонидани дарахтон яке аз усулҳои камхарҷ барои кашидани зиёдатии CO2 аз атмосфера боқӣ мемонад. Агар ҳар як оилаи амрикоӣ як дарахт шинонда бошад, мизони CO2 дар атмосфера ҳар сол як миллиард фунт кам мешавад. Ин ба кариб 5 фоизи микдоре, ки фаъолияти инсон хар сол ба атмосфера мебарорад, рост меояд.

Аз ҷониби Хадамоти ҷангали ИМА ҳисоб карда мешавад, ки ҳама ҷангалҳои Иёлоти Муттаҳида дар якҷоягӣ ҳар сол тақрибан 309 миллион тонна карбонро аз соли 1952 то 1992 ҷудо карда, тақрибан 25 фоизи партовҳои карбонро дар ин давра ҷуброн мекунанд. Дар тӯли 50 сол як дарахт тақрибан 32 000 доллар оксиген тавлид мекунад ва ба маблағи 62 000 доллар барои назорати ифлосшавии ҳаво таъмин мешавад. Ин дарахт инчунин барои коркарди дубораи об ба маблағи 37,500 доллар ва назорати эрозияи хок ба маблағи 31,000 доллар масъул хоҳад буд.

Институти Worldwatch, дар он Баркарор кардани замин коғаз, ҳисоб карда мешавад, ки замин бояд ҳадди аққал 321 миллион гектар дарахт шинонда шавад, ки танҳо барои барқарор кардан ва нигоҳ доштани ҳосилнокии замин ва захираҳои об, ҳамасола 780 миллион тонна карбон аз атмосфера хориҷ карда шаванд ва эҳтиёҷоти саноатӣ ва сӯзишворӣ дар ҷаҳони сеюм қонеъ карда шаванд. Барои ҳар як тонна нашъунамои ҳезум тақрибан 1,5 тонна CO2 аз ҳаво хориҷ карда мешавад ва 1,07 тонна оксигени ҳаётбахш тавлид мешавад.

Дарахтон инчунин дигар ифлоскунандаҳои газиро тавассути стомата дар сатҳи барг тавассути ҷабби онҳо бо ҷузъҳои муқаррарии ҳаво хориҷ мекунанд. Баъзе аз дигар ифлоскунандаҳои асосии ҳаво ва сарчашмаҳои асосии онҳо инҳоянд:

• Диоксиди сулфур (SO2) – – – – – – – – – –диоксиди сулфур дуоксиди сулфур аз сӯзондани ангишт барои нерӯи барқ ​​ва гармидиҳӣ хона, дар ҳоле ки 21% аз коркард ва сӯзонидани маҳсулоти нафт меояд.
• Озон (O3) – Озон як оксиданти табиист, ки дар қабати болоии атмосфера мавҷуд аст. О3-ро дар вақти тӯфонҳои шадид ба замин оварад. Инчунин, миқдори кам аз ҷониби барқ ​​​​ба вуҷуд меояд. Партовҳои автомобилӣ ва партовҳои саноатӣ дар ҳаво омехта мешаванд ва дар нури офтоб реаксияҳои фотохимиявӣ мегузаранд, ки озон ва дигар оксидкунанда, пероксиацетилнитрат (PAN) хориҷ мекунад. Табиист, ки консентратсияи баланди ин ду оксидант дар ҷое, ки мошинҳои зиёд мавҷуданд, ҷамъ мешаванд.
& # 8226 Оксидҳои нитроген (NOx) & # 8211 Эҳтимол бузургтарин истеҳсолкунандаи оксиди нитроген ихроҷи автомобилӣ аст. Онҳо инчунин аз сӯзиши ҳарорати баланд ҳангоми мавҷуд будани ду ҷузъи табиии ҳаво азот ва оксиген ба вуҷуд меоянд.
• Заррачаҳо – Ин зарраҳои хурде ҳастанд, ки дар дуди сӯзишворӣ, бахусус дизел, ки ба шушҳои мо ворид мешаванд ва боиси мушкилоти нафаскашӣ мешаванд. Бо мавҷудияти дарахтон, то 60% коҳиши зарраҳои сатҳи кӯча ба назар мерасад.

Тадқиқотҳо нишон доданд, ки дар як боғи шаҳрӣ сарпӯши дарахтон дар як рӯз 48 фунт зарраҳо, 9 фунт оксиди нитроген, 6 фунт оксиди сулфур, 0,5 фунт оксиди карбон ва 100 фунт карбон хориҷ карда мешавад. Инчунин қайд карда шудааст, ки як чинори қанд қад-қади шоҳроҳ 60 мг кадмий, 140 мг хром, 820 мг никел ва 5,200 мг сурбро дар як мавсими кишт аз муҳити зист хориҷ мекунад.


Мошинҳои пассажирӣ дар як сол

Мошинҳои мусофирбар ҳамчун мошинҳои 2-мехвари 4-шина, аз ҷумла мошинҳои сабукрав, микроавтобусҳо, мошинҳои боркаш ва мошинҳои варзишӣ / коммуналӣ муайян карда мешаванд.

Дар соли 2018, сарфаи миёнаи вазншудаи сӯзишвории мошинҳо ва мошинҳои боркаш 22,5 мил дар як галлонро ташкил дод (FHWA 2020). Миқдори миёнаи мошин (VMT) дар соли 2018 11,556 мил дар як сол буд (FHWA 2020).

Дар соли 2018 таносуби партовҳои дуоксиди карбон ба партовҳои умумии газҳои гулхонаӣ (аз ҷумла дуоксиди карбон, метан ва оксиди нитроз, ки ҳама ҳамчун эквиваленти гази карбон ифода шудаанд) барои нақлиёти мусофирбар 0,993 буд (EPA 2020).

Миқдори гази карбон дар як галлон бензини сӯхташуда 8,89 × 10 -3 тоннаро ташкил медиҳад, ки дар қисмати "Галлонҳои бензини истеъмолшуда" дар боло ҳисоб карда шудааст.

Барои муайян кардани партовҳои солонаи газҳои гулхонаӣ ба як воситаи нақлиёти мусофирбар, методологияи зерин истифода шуд: VMT ба масофаи миёнаи газ тақсим карда шуд, то галлонҳои бензин дар як мошин дар як сол истеъмол карда шавад. Галлонҳои бензини истеъмолшуда бо гази карбон ба як галлон бензин зарб карда шуд, то гази оксиди карбон дар як мошин дар як сол хориҷ карда шавад. Пас аз он, партовҳои гази карбон бо таносуби партовҳои гази карбон ба партовҳои умумии газҳои гулхонаӣ аз воситаҳои нақлиёт тақсим карда шуданд, то партобҳои метан ва оксиди нитрозиро аз воситаҳои нақлиёт ҳисоб кунанд.

Ҳисобкунӣ

Эзоҳ: Бо сабаби яклухткунӣ, иҷрои ҳисобҳои дар муодилаҳои дар поён овардашуда метавонад натиҷаҳои дақиқи нишондодашударо барнагардонад.

8,89 × 10 -3 метрикӣ CO2/галлон бензин × 11,556 VMT миёнаи мошин / боркаш × 1/22,5 мил дар як галлон миёнаи мошин / боркаш × 1 CO2, Ч4, ва Н2O/0,993 CO2 = 4,60 метрик тонна CO2Э/мошин/сол

Сарчашмаҳо


Нафаси ҳаёт

Мувофиқи маълумоти Томас Ҷефферсон Фосилаи Миллии Accelerator, оксиген сеюмин унсури фаровон дар коинот аст. Бо вуҷуди ин, реактивии он дар атмосфераи аввали Замин онро нисбатан камёфт кард.

Сианобактерияҳо, ки организмҳое мебошанд, ки бо истифода аз фотосинтез «нафас мегиранд», мисли растаниҳои муосир гази карбонро ба худ мегиранд ва оксигенро берун мекунанд. Эҳтимол, цианобактерияҳо барои аввалин оксиген дар рӯи замин масъул буданд, ки ҳодисае бо номи Ҳодисаи бузурги оксидшавӣ маълум аст.

Фотосинтез аз ҷониби цианобактерияҳо эҳтимол пеш аз он ки сатҳи назарраси оксиген дар атмосфераи Замин ба вуҷуд ояд, идома дошт, ки тадқиқоте, ки моҳи марти соли 2014 дар маҷаллаи Nature Geoscience нашр шуд, муайян кард, ки ҷинсҳои 2,95 миллиард сола дар Африқои Ҷанубӣ оксидҳо доранд, ки барои ташаккули оксигени озод лозим буданд. Ин сангҳо аслан дар баҳрҳои наонқадар буданд ва аз он шаҳодат медиҳанд, ки оксиген аз фотосинтез бори аввал дар муҳити баҳрӣ тақрибан ним миллиард сол пеш аз ҷамъ шудани он дар атмосфера тақрибан 2,5 миллиард сол пеш ҷамъ шуда буд.

Ҳаёти имрӯза аз оксиген вобастагии зиёд дорад, аммо ҷамъшавии аввалини ин элемент дар атмосфера танҳо як фалокат буд. Атмосфераи нав боиси нобудшавии оммавии анаэробҳо гардид, ки организмҳое мебошанд, ки оксигенро талаб намекунанд. Анаэробҳо, ки натавонистанд дар ҳузури оксиген мутобиқ шаванд ё зиндагӣ кунанд, дар ин дунёи нав мурданд. [Инфографика: Атмосфераи Замин аз боло то поён]

Ба пеш зуд ва mdash роҳи пеш. Аввалин одамон дар бораи мавҷудияти оксиген ҳамчун элемент дар соли 1608 тасаввур карда буданд, вақте ки ихтироъкори Голландия Корнелиус Дреббел гузориш дод, ки аз гарм кардани селитра (нитрати калий) газ мебарорад, тибқи маълумоти Ҷамъияти шоҳии химия (RSC). Шахсияти ин газ то солҳои 1770-ум, вақте ки се кимиёвӣ дар як вақт дар кашфи он кам ё камтар муттаҳид шуданд, сирре боқӣ монд. Химик ва рӯҳониёни англис Ҷозеф Пристли оксигенро ҷудо карда, бо нури офтоб ба оксиди симоб пошида, газро аз реаксия ҷамъоварӣ кард. Вай кайд кард, ки шамъ дар ин газ, ба гуфтаи РСЧ, ба шарофати роли оксиген дар сузиш равшантар месузад.

Priestly дар соли 1774 бозёфтҳои худро нашр карда, олими швейтсарӣ Карл Вилҳелм Стилро, ки воқеан дар соли 1771 оксигенро ҷудо карда буд ва дар бораи он навишта буд, мағлуб кард, аммо ин корро нашр накард. Кашфи сеюми оксиген Антуан-Лоран де Лавуазье, кимиёгари фаронсавӣ буд, ки ин элементро номгузорӣ кардааст. Ин калима аз юнонӣ "окси" ва "генҳо" гирифта шуда, маънояш "кислотасоз" мебошад.

Оксиген ҳашт электрони умуми дорад ва ду мадори ядро ​​дар қабати дарунии атом ва шаш мадор дар қабати берунии атом мебошад. Дар қабати берунӣ метавонад ҳамагӣ ҳашт электрон дошта бошад, ки тамоюли оксигенро ба реаксия бо дигар элементҳо шарҳ медиҳад: қабати берунии он нопурра аст ва аз ин рӯ электронҳо барои гирифтан (ва додан) озоданд.


1 Қадамҳои фотосинтез

Фотосинтез ба ду қисм тақсим мешавад, реаксияҳои вобаста ба рӯшноӣ, ки барои фаъолият ба нури офтоб ниёз доранд ва реаксияҳои мустақили рӯшноӣ, ки мустақиман бо нури офтоб алоқаманд нестанд. Реаксияҳои вобаста ба рӯшноӣ дар он ҷое мебошанд, ки энергия аз нури офтоб ҷамъоварӣ карда мешавад ва барои шикастани гидроген аз молекулаҳои об истифода мешавад. Маҷмӯи дуюми реаксияҳо инчунин бо номи давраи Калвин маълум аст, ки дар он оксиди карбон шикаста мешавад ва бо гидрогени озодшуда барои эҷод кардани қанд омехта мешавад. Давраи Калвин дар он ҷое, ки ферментҳо ба кор медароянд.


Ферментатсия

Муқаддима

Калимаи "ферментатсия" дар тӯли сад соли охир дар маънои бисёр тағирот ворид шудааст. Тибқи истилоҳ, он танҳо як ҳолати мулоим ё ҷӯшонро ифода мекунад. Ин истилоҳ бори аввал вақте истифода шуд, ки ягона реаксияи маълуми ин навъи шароб истеҳсоли шароб буд, албатта, дар натиҷаи истеҳсоли гази карбон ба вуҷуд омада буд.

Танҳо вақте ки Гей-Люссак ҷанбаҳои кимиёвии ин равандро омӯхт, маънои онро иваз кард, то тақсимшавии шакар ба этанол ва гази карбонро ифода кунад (316). Аммо Пастер буд, ки таваллуди микробиологияи химиявиро бо робитаи микробҳо бо ферментатсия дар соли 1857 қайд кард. Ӯ дар истинод ба микроб мафҳумҳои «ҳуҷайра» ва «фермент»-ро ба ҷои ҳамдигар истифода бурд. Ҳамин тариқ, истилоҳи "ферментатсия" бо идеяи ҳуҷайраҳо, истеҳсоли газ ва истеҳсоли маҳсулоти иловагии органикӣ алоқаманд буд.

Эволюцияи газ ва мавҷудияти ҳуҷайраҳои тамоми ҳуҷайраҳо ҳамчун меъёри муайян кардани ферментатсия, вақте ошкор карда шуд, ки дар баъзе ферментатсияҳо, ба монанди истеҳсоли кислотаи лактикӣ, газ озод намешавад. Ғайр аз он, равандҳои дигари ферментатсияро метавон бо иқтибосҳои бидуни ҳуҷайра ба даст овард, ки нишон медиҳад, ки тамоми ҳуҷайра лозим нест.

Мавқеъ бо кашфи он, ки раванди қадимии истеҳсоли сирко, ки одатан ферментатсияи кислотаи сирко номида мешавад, ки миқдори зиёди маҳсулоти иловагии органикиро медиҳад, як раванди қатъии аэробӣ буд, боз ҳам мушкилтар шуд. Ферментатсияро ба таври возеҳ муайян кардан лозим буд.

Гарчанде ки карбогидратҳо аксар вақт ҳамчун маводи муҳим барои ферментатсия ҳисобида мешаванд, кислотаҳои органикӣ (аз ҷумла аминокислотаҳо) ва сафедаҳо, равғанҳо ва дигар пайвастагиҳои органикӣ субстратҳои ферментшаванда барои микроорганизмҳои интихобшуда мебошанд. Ба зудӣ маълум шуд, ки ин моддаҳо ҳамчун манбаи ғизо ва ҳамчун манбаи энергия барои микроорганизмҳо нақши дугона доранд (375). Энергияе, ки дар натиҷаи сӯзиши умумии (оксидшавии) модда дар калориметр ҳосил мешавад, энергияи потенсиалии он мебошад. Равиши наздиктарин барои оксидшавии пурраи биологӣ бо оксидшавии туршӣ ба амал меояд, ки бо глюкоза гази карбон ва обро ба вуҷуд меорад ва дар натиҷа миқдори зиёди энергияро озод мекунад.

Дар шароити анаэробӣ танҳо як қисми энергияи потенсиалӣ озод карда мешавад, зеро оксидшавӣ нопурра аст. Барои ба даст овардани миқдори энергияи баробар ба энергияе, ки дар шароити аэробӣ гирифта мешавад, дар шароити анаэробӣ якчанд маротиба зиёдтар глюкоза тақсим карда мешавад. Дар натиҷа, ҳосили баланди маҳсулоти иловагии органикии оксиднашуда мавҷуд аст.

Пас, ферментатсияро ҳамчун таҷзияи анаэробии пайвастагиҳои органикӣ ба маҳсулоти органикӣ баррасӣ карданд, ки минбаъд тавассути системаҳои ферментҳои ҳуҷайраҳо бе дахолати оксиген метаболизм карда намешаванд. Маҳсулоти ферментатсия бо микроорганизмҳои гуногун фарқ мекард, ки асосан аз ҷониби комплекси ферментҳои ҳуҷайраҳо ва шароити муҳити зист идора карда мешаванд. Арзиши иқтисодии ин маҳсулоти иловагӣ боиси рушди микробиологияи саноатӣ гардид.

Бо эътирофи ферментатсия ҳамчун раванди анаэробӣ, параллелҳо байни биохимияи микроорганизмҳо ва бофтаҳои ширхӯрон гузаронида шуданд. Азбаски миёнаравҳои мубодилаи глюкоза якхелаанд, тахмин карда шуд, ки ҳама равандҳои ферментатсия бояд бо роҳҳои шабеҳ гузаранд. Аз ин рӯ, ферментатсияи микробҳои карбогидратҳо ба гликолизи ширхӯрон шабоҳат дошт. Ин аст, ки бисёре аз муаллифон истилоҳҳои "гликолиз" ё "роҳи гликолитикӣ" -ро барои тавсифи як усули тақсимоти анаэробии карбогидратҳо аз ҷониби микроорганизмҳо истифода мебаранд ва чаро "ферментатсия" бо "гликолиз" синоним шудааст. Бо вуҷуди ин, ин ду раванд бо ду роҳи муҳим фарқ мекунанд: (1) дар бактерияҳо захираи гликоген вуҷуд надорад ва (2) лактат на ҳамеша маҳсулоти ниҳоӣ ё мобайнӣ дар тақсимоти бактериявии анаэробии карбогидратҳо мебошад. Илова бар ин, дар солҳои 1950-ум кашф карда шуд, ки бактерияҳои гуногун метавонанд барои тақсимоти анаэробии карбогидратҳо гайр аз роҳи Эмбден-Мейерхоф-Парнас дигар роҳҳоро истифода баранд. Татбиқи "ферментатсия" ба ҳамаи ин равандҳо як шакли дигари таърифро талаб мекард.

Тадқиқоти пуршиддат дар системаҳои интиқоли электронии мубодилаи микробҳо мавқеъро қисман равшан кард, гарчанде як қатор ҷанбаҳо диққати худро интизоранд. Аз тадқиқоти системаҳои донорӣ ва аксепторӣ, ҳоло равшан фаҳмида мешавад, ки ҳама равандҳое, ки ҳамчун аксептори терминалии электрон пайвастагии органикӣ доранд, "ферментатсияҳо" номида мешаванд. Бо ин таъриф метавон гуфт, ки бактерияҳои кислотаи сирко ферментатив нестанд, балки аэробӣ нафас мегиранд. Барои бактерияҳои дигар таъриф бо истифодаи ягон роҳи мушаххас дар раванди ферментативӣ маҳдуд намешавад.

Инчунин муайян карда шуд, ки бактерияҳои ферментативӣ метавонанд аз истифодаи ситохромҳои худ дар шароити анаэробӣ даст кашанд, зеро равандҳои фосфоризатсияи онҳо фосфоризатсияи субстратӣ мебошанд, ки дар онҳо донори электрон як субстрати органикӣ мебошад, ки электронҳои худро ба системаи NAD + ё NADP + интиқол медиҳад. Аммо миқдори NAD+ дар микроорганизмҳо маҳдуд аст ва аз ин рӯ, агар метаболизм идома ёбад, NAD+ бояд барқарор карда шавад. Дар шароити анаэробӣ, ин барқароркуниро метавон тавассути механизми оксидшавӣ-камшавиро бо иштироки пируват ё дигар пайвастагиҳои аз пируват ҳосилшуда анҷом дод. Ин реаксияҳо аз пируват метавонанд дар байни микроорганизмҳо ба таври назаррас фарқ кунанд ва аз ин рӯ ба ташаккули маҳсулоти ниҳоӣ, ки дар таснифи бактерияҳо истифода мешаванд, оварда мерасонанд. Хулосаи мухтасари маҳсулоти гуногуни ниҳоӣ аз пируват дар ҷадвали 9.1 ва расми 9.1 оварда шудааст. Ин маҳсулоти ниҳоӣ ва ташаккули онҳо дар таснифот истифода мешаванд ва гурӯҳҳои гуногуни бактерияҳо дар зер муфассалтар баррасӣ хоҳанд шуд.


Миқдори оксигенро, ки дарахтҳо истеҳсол мекунанд, чӣ гуна ҳисоб кардан мумкин аст? - Биология

Бо истифода аз энергияи нури офтоб, растаниҳо метавонанд гази карбон ва обро ба карбогидратҳо ва оксиген табдил диҳанд. фотосинтез. Азбаски фотосинтез нури офтобро талаб мекунад, ин раванд танҳо дар давоми рӯз сурат мегирад. Мо бисёр вақт мехоҳем, ки инро растаниҳо "нафаскашӣ аз гази карбон ва "нафас оксигенро берун мекунанд. Бо вуҷуди ин, раванд ин қадар оддӣ нест. Мисли ҳайвонҳо, растаниҳо бояд карбогидратҳоро ба энергия тақсим кунанд. Барои ин оксиген лозим аст. Баъд чаро растанихо тамоми оксигенеро, ки хангоми фотосинтез хосил мекунанд, халос мекунанд? Ҷавоб ин аст, намекунанд. Растаниҳо воқеан миқдори ками оксигенеро, ки дар фотосинтез тавлид мекунанд, нигоҳ медоранд ва он оксигенро барои шикастани карбогидратҳо истифода мебаранд, то ба онҳо энергия диҳад.

Аммо Дар сурати набудани нури офтоб, ки дар фотосинтез зарур аст, шабона чӣ мешавад? Ҷолиб он аст, ки барои нигоҳ доштани мубодилаи моддаҳо ва давом додани нафаскашӣ дар шабона, растаниҳо бояд оксигенро аз ҳаво ҷаббида кунанд ва гази карбонро хориҷ кунанд (ҳамин ҳамон чизест, ки ҳайвонҳо мекунанд). Хушбахтона барои ҳамаи мо нафасгирандагони оксиген, Растаниҳо дар давоми рӯз назар ба он чизе, ки шабона истеъмол мекунанд, тақрибан даҳ маротиба зиёдтар оксиген истеҳсол мекунанд.

Растаниҳо бо истифода аз ҳамон равандҳое, ки мо мекунем, шакарро ба энергия тақсим мекунанд. Оксиген барои шикастани шакар ба гази карбон лозим аст, ки нерӯи барқро барои зинда мондани растаниҳо истифода мебарад.

Бо вуҷуди ин, растаниҳо инчунин энергияро аз офтоб (нур), гази карбонат аз атмосфера ва об аз хок мегиранд, ки ҳамаи онҳоро барои тавлиди шакар ва оксиген озод мекунанд. (Онҳо "карбон" -ро дар гази карбон барои сохтани молекулаи шакар истифода мебаранд). Азбаски шабона нури офтоб нест, ин ба растаниҳо роҳи зинда монданро медиҳад, ҳатто вақте ки нур вуҷуд надорад.

Бо вуҷуди ин, растаниҳо шакарро барои сохтани қариб ҳама чиз истифода мебаранд! Целлюлоза, ашёи сахти растаниҳо, танҳо як гурӯҳи молекулаҳои қанд аст, ки бо ҳам пайвастанд. Мо онро ҳазм карда наметавонем, аммо баъзе ҳайвонот метавонанд. Ба ҳамин монанд, растаниҳо крахмал месозанд (шакар бо ҳам пайваст, аммо на он қадар зич) барои нигоҳ доштани энергия дар вақти торикӣ. Мо метавонем крахмалро ҳазм кунем.

Азбаски растаниҳо шакарро на танҳо барои энергия истифода мебаранд, назар ба истифодаашон бештар оксиген хосил мекунанд.

Саволи олӣ! Растаниҳо оксиген тавлид мекунанд, зеро ҳангоми фотосинтез онҳо гази карбонро (СО2 шакли гази карбон, ки бо ду молекулаи оксиген пайваст шудааст) ва об (H2Эй оксиген, ки ба ду атоми гидроген пайваст аст) ва онҳоро бо истифодаи энергияи рӯшноӣ барои тавлиди қанд ва оксиген муттаҳид кунед. Ин энергияро дар пайвандҳои кимиёвӣ (дар қанд) нигоҳ медорад ва О2. Муодилаи химиявӣ барои ин:
6CO2 + 6H2 C6Х12О6(шакар) + 6O2

Растаниҳо он қандро мисли мо ҳангоми истеъмоли онҳо барои энергия истифода мебаранд. Растаниҳо қанди худро тавассути оксид кардани онҳо истифода мебаранд (бо О2, мисли мо) барои озод кардани энергияи дар вомбаргҳо захирашуда. Онҳо CO-ро озод мекунанд2 (мисли мо, вақте ки мо нафас мегирем). Аммо, вақте ки растаниҳо фотосинтез мекунанд, онҳо бештар О2 ҳангоми фотосинтез назар ба он ки онҳо ҳангоми нафаскашӣ истеъмол мекунанд (оксид кардани қандҳои сохтаашон). Онҳо оксигенро тавассути ҳамон сӯрохҳо, ки ба CO имкон медиҳанд, озод мекунанд2 ки ба хучайрахои барги худ дохил шаванд.

Ҷавоби зуд ба саволи шумо ин аст оксиген танҳо як маҳсулоти партов аст, вақте ки растаниҳо фотосинтез мекунанд.

Растаниҳо метавонанд ду кори муҳимро иҷро кунанд:
Барои табдил додани CO энергияи офтобро истифода баред2 (диоксиди карбон) ва H2O (об) ба шакар (C6Х12О6) бо оксиген (О2) мондааст. Ин фотосинтез.

Ва онҳо метавонанд:
Шакарро вайрон кунед (C6Х12О6) ба CO2 (диоксиди карбон) ва H2Эй (об), аммо онҳо лозиманд (О2) кислород барои ичрои он. Ин нафаскашии ҳуҷайра.

Мо факат кори дуйумро ичро карда метавонем.
Дар қонуни якуми термодинамика ба мо мегӯяд, ки материяро офарида ё нобуд кардан мумкин нест. Он аз ҳеҷ чиз пайдо шуда наметавонад ва аз байн рафта наметавонад. Ҳамин тавр, шумораи ҳамон атомҳо (C, H, O) бояд ворид шаванд ва тарк шаванд. Биёед бинависем фотосинтез ҳамчун муодилаи мутавозин.

Фотосинтез:
6CO2 + 6H2О ба C медиҳад6Х12О6 + 6O2
Шумораи атомҳои карбонро дар ҳар як тарафи тир ҳисоб кунед. Агар шумо дар як тараф шаш дошта бошед, ба шумо дар тарафи дигар шаш лозим аст. Акнун атомҳои гидрогенро ҳисоб кунед. (6 X 2) аз як тараф ва 12 аз тарафи дигар. Дар тарафи чап чанд атоми оксиген мавҷуд аст?
(6 X 2) + (6 X 1) = ___. Ҳозир Дар глюкоза чанд атоми оксиген мавҷуд аст? 6.
Пас шумо атомҳои оксиген доред. Дар он чое О2 аз меояд. Он маводи боқимондаи истеҳсоли шакар мебошад. Мисли он ки шумо чизе месозед, пораҳои буридаатон аз байн намераванд. Завод нафас мегирад оксигенро хориҷ кунед, ки барои ҳамаи мо ҳайвонот хуб аст, зеро шумо медонед, ки мо ба оксиген ниёз дорем.

Оё ҳайвонҳо бе растаниҳо вуҷуд доранд? Оё наботот бе хайвон вучуд дошта метавонад?

Растаниҳо оксигенро ҳамчун партови истеҳсоли шакар бо истифода аз нури офтоб, гази карбон ва об истеҳсол мекунанд. Агар растанӣ ба энергия ниёз дошта бошад, аммо нури офтоб надошта бошад, он метавонад шакареро, ки ҳангоми гирифтани нури офтоб барқарор карда буд, сӯзонад ва барои ин ба оксиген ниёз дорад.


Видеоро тамошо кунед: Карданный вал Спринтер (Ноябр 2022).