Co je biosyntéza rostlin?
Biosyntéza rostlin je sběr přírodních procesů, které rostliny podléhají k přeměně anorganických minerálních prvků, jako je draslík a dusík v půdě, spolu s prvky ve vodě a vzduchu do živin, využívající energii původně ze slunečního světla. Tyto procesy jsou rozděleny do tří základních kategorií pro rostliny, které zahrnují fotosyntézu, dýchání a chemickou syntézu. Stejně jako zvířata a jiné živé organismy, jako jsou bakterie, se rostliny spoléhají na výměnu kyslíku a oxidu uhličitého v atmosféře, aby přežily. Také syntetizují a rozkládají mnoho stejných sloučenin v biosyntéze rostlin, jaké zvířata dělají, včetně aminokyselin, lipidů a uhlohydrátů. Fotosyntéza je proces, který bere energii z viditelného světla na specifických vlnových délkách a ukládá ji do molekul cukruv rostlinách pomocí choloroplastů. Chloroplasty jsou malé organely v rostlinných buňkách, které obsahují chlorofyl, zelená sloučenina, která dává rostlinám jejich barvu a používá se při syntéze uhlohydrátů, jako je cukr.
Biosyntéza rostlin používá tři různé typy pigmentů k maximalizaci jeho absorpce světla. Pigmentový chlorofyl A absorbuje světlo nejsilněji kolem 430 nanometrové vlnové délky, která je z velké části modrá v barvě, a chlorofyl b absorbuje světlo kolem 470 nanometrové vlnové délky, která je skutečná zelená. Dalším pigmentem produkovaným některými rostlinami je karotenoid, který absorbuje světlo ve žlutém až oranžovém rozsahu viditelného spektra z 500 vlnometrů nanometrů nebo větší.
Dýchání rostlin je také klíčovým rysem toho, jak rostliny fungují do oxidu uhličitého a odstraňují kyslík jako odpadní plyn, ale tyto plyny nedechují dovnitř a ven jakozvířata ano. Proces dýchání v biosyntéze rostlin zahrnuje rostliny, které umožňují, aby vzduch difundoval do jejich vnější buněčné struktury, kde jsou tyto kombinované plyny přepravovány vodou do vnitřních buněčných membrán. Energie pro dýchání pochází z uložené glukózy vytvořené během fotosyntézy. Rostliny rozkládají glukózu pro energii stejně jako zvířata a jsou v ní poměrně efektivní s čistým energetickým ziskem 22% až 38%. To je lepší než mnoho forem moderních lidských technologií, jako je automobil, což je méně než 25% efektivní při přeměně benzínu na energii pro pohyb.
Proces výroby energie v biosyntéze rostlin je založen na stejné chemické reakci, jakou všechna zvířata používají k výrobě energie. Rostliny využívají molekuly adenosin trifosfátu (ATP) pro ukládání i uvolňování energie, protože ATP je chemicky i rozložena mitochondrií v rostlinných buňkách. Rozdíl mezi rostlinami a zvířaty v tomto procesu spočívá v tom, že odpadní produkty oF Produkce energie pro rostliny jsou také glukóza, kyslík a voda, z nichž všechny jsou základními sloučeninami, na které se zvířata spoléhají na přežití.
Metabolismus rostlin jiných chemikálií může být extrémně složitý a věda je složitě zapojena do studia biosyntézy v rostlinách v důsledku četných typů užitečných organických sloučenin, které rostliny produkují. Rostlinné enzymy jsou známé jako v roce 2011 pro syntetizaci přes 200 000 různých typů chemikálií, z nichž mnohé lze sklízet pro použití v potravinářských výrobcích a léčivech. Většina komerčně užitečných sloučenin produkovaných biosyntézou rostlin dosud nelze provést umělými prostředky v laboratorních prostředích, takže samotné rostliny musí být pěstovány, aby se sklízely chemikálie. Výzkum biosyntézy rostlin od roku 2011 se zaměřuje na skutečnou metodologii, kterou rostlina používá k vytvoření sloučeniny, a jakmile je to důkladně pochopeno, mohou být buněčné kultury rostliny pěstovány ve velkém počtu, aby vytvořily komerční chemické.