대부분의 학생들은 식물, 조류 및 특정 종류의 박테리아가 수행하는 광합성 과정을 그들이 음식을 생산하는 과정 (존재 독립 영양 생물). 그러나 그러한 학생들은 이러한 유형의 반응이 어떻게 발생하고 식물 영양이 어떻게 발생하는지 실제로 이해하지 못합니다. 이 광합성 현상을 화학적으로 이해할 필요가 있습니다.
식물은 물과 일부 무기 분자 (탄소를 주성분으로하지 않는 화합물)를 제거합니다. 일부 예외를 제외하고는) 토양에서 뿌리까지 그리고 이산화탄소 (이산화탄소- CO2) 식물에 흡수되고 빛이있는 상태에서 유기 분자가 생성됩니다 (탄소를 주요 요소로 포함하는 구조). 생성 된 유기 분자의 예는 포도당 (C6H12영형6), 다른 변형을 통해 전분, 셀룰로오스, 단백질, 아미노산 및 기타 채소 구성 성분을 형성합니다.
6CO2 (g) + 6H2영형(1) + 햇빛 → C6H12영형6 (수성) + 6O2 (g)
언급했듯이 광합성이 일어나려면 태양 에너지가 식물에 흡수되어야합니다. 이것은 빛에 노출 될 때 특정 색상을 방출하는 것을 특징으로하는 물질 인 안료에 의해 이루어집니다. 식물의 주요 색소는 엽록소, 그 구조는 아래와 같습니다. 그 구조는 Mg 이온으로 복잡합니다.2+ 식물의 초록색을 담당하는 것은이 색소입니다. 빨강, 주황, 파랑 및 보라색의 파장을 흡수하지만 많은 빛을 반사합니다. 초록.
엽록소 및 기타 광합성 안료 (예: 카로티노이드 그리고 피코 빌린) 광자를 흡수하여 분자의 전자를 여기시킵니다. 즉, 에너지를 흡수하고 더 높은 에너지 수준으로 원자핵에서 더 멀리 떨어진 궤도로 점프합니다. 이 전자는 전자 수송 사슬로 전달되어 ATP (아데노신 삼인산)의 생산과 당 합성에 사용됩니다.
그런 다음 물 분자가 분해 (산화)되고 수소는 전자를 안료에 공급합니다.이 경우에는 여기 된 전자를 잃어버린 엽록소에 전자를 공급합니다. 물이 깨질 때도 O의 방출이있을 것입니다2. 사실, 대기에 존재하는 거의 모든 산소는 광합성에서 비롯된다는 사실에 주목하는 것이 흥미 롭습니다.
얻은 에너지는 CO 분자를 변형 (감소)하는 데 사용됩니다.2 탄수화물 및 바이오 매스와 같은 복잡한 화합물에서.
일반적인 광합성 반응 :
nCO2 + nH2O + 햇빛 →{CH2영형}아니 + 없음2
이 반응은 산화 환원, 산소가 산화를 겪고 그 Nox (산화수-화학 종의 전하)가 증가했기 때문에 전자를 잃었습니다. 반면에 수소는 환원되어 전자를 얻었습니다.
화학 반응의 관점에서 광합성은 종속 영양 존재 (인간을 포함한 존재, 자신의 식량을 생산하지는 않지만 식물에게 먹이를 주거나 동물).
광합성에서는 빛, 물, 이산화탄소로부터 유기 분자가 합성되고 산소가 방출됩니다. 우리의 경우, 우리는 물과 이산화탄소가 형성되는 호흡 에너지를 얻기 위해 다른 존재와 산소를 소비합니다.
또한 식물이 분해되면 포도당으로 바뀌고 시간이 지남에 따라 포도당은 다시 CO를 형성합니다.2, 광합성과 이산화탄소의 역반응이 아닌 반응에서는 대기로 되돌아갑니다.
그래서 우리는 탄소 순환을 가지고 있습니다.
작성자: Jennifer Fogaça
화학 전공
출처: 브라질 학교- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacao-quimica-envolvida-na-fotossintese.htm
