Животът се нуждае от постоянен приток на енергия, за да оцелее и да се размножава. Фотосинтезата осигурява енергийния градиент, който поддържа биосферата ни жива. Като разкъсват и образуват химични връзки срещу химичното равновесие, фотосинтезиращите организми стабилизират мимолетната енергия, съхранена във фотона. Атмосферата съдържа повече от 20 % кислород, който осигурява основата на енергийния градиент, поддържащ живота в близост до земната повърхност. Кислородът се произвежда при разграждането на водата от по-голямата част от фотосинтезиращите организми. Освободените по време на този процес електрони могат да се използват за преобразуване на неорганичния въглерод в органични молекули, които след това могат да се използват за изграждане на биологични компоненти. Чрез окисляване на произведените молекули и рекомбиниране на електрони с кислород и протони за получаване на вода може да се освободи натрупаната окислително-редукционна енергия. Това е механизмът, който позволява на кислород-зависимото дишане да генерира енергия. Цикълът вода-кислород се завършва от фотосинтезата и кислород-зависимото дишане.
Растенията използват фотосинтезата, за да абсорбират енергията от слънцето и да я преобразуват в метаболитна енергия, която след това се използва за поддържане на почти целия живот на Земята. Фотосинтезата е необходима за растежа на растенията. Скоростта на растеж е пропорционална на скоростта на фотосинтеза. В допълнение към светлината и въглеродния диоксид непрекъснатият растеж налага набавянето на вода и хранителни вещества, както и конкуренция с близките растения при много обстоятелства. Растението трябва да инвестира биомаса, за да получи тези ресурси, а дишането е необходимо, за да се поддържат всички живи клетки на растението живи.
В общи линии процесът на фотосинтеза може да се обобщи по следния начин: фотосинтезата включва използването на светлинна енергия за превръщането на въглеродния диоксид и водата в захар, кислород и други органични съединения.
Какво е виртуална лаборатория?
Компютърно генерираните 3D среди в реално време, в които хората взаимодействат със симулираната среда, се наричат виртуална реалност. Тези среди могат да бъдат визуално привлекателни като всеки филм, но се различават от филмите по това, че взаимодействието на потребителите оказва влияние върху средата.
Виртуалната реалност има потенциал да бъде от полза за експерименталните и поведенческите изследвания, тъй като представените знаци са реалистични и позволяват на респондентите да се включат в задачата по начин, който традиционните взаимодействия с текст и картина не позволяват.
Какво има във виртуалната лаборатория за фотосинтеза?
Във VRLab Academy можете да намерите виртуален експеримент за фотосинтеза, който принадлежи към раздела за виртуални лаборатории по биология. Целта на тази виртуална лаборатория е да обясни необходимостта от енергия за продължаване на живота и значението на фотосинтезата за живота. След кратка теоретична информация виртуалният експеримент за фотосинтеза започва с добавяне на вода и регулиране на интензивността на светлината. Данните се събират с помощта на сензори за въглероден диоксид и кислород. Накрая се получават данни за скоростта на фотосинтезата, ефекта на интензивността на светлината върху фотосинтезата.
Разгледайте всички експерименти в VRLab Academy и увеличете възможностите си за преподаване с нас.
Препратки:
- Hohmann-Marriott, M. F., & Blankenship, R. E. (2011). Evolution of Photosynthesis. Annual Review of Plant Biology, 62(1), 515-548. doi:10.1146/annurev-arplant-042110-103811
- Evans, J. R. (2013). Усъвършенстване на фотосинтезата. Plant physiology, 162(4), 1780-1793.
- Harrison, G. W., Haruvy, E., & Rutström, E. E. (2011). Бележки относно експериментите във виртуалния свят и виртуалната реалност. Southern Economic Journal, 78(1), 87-94. doi:10.4284/0038-4038-78.1.87