Élelmiszerláncok - BIOLÓGIA
A fű nő, a kutyák futnak és ugatnak. Madarak énekelnek, talán te is énekelsz. Gondolkodsz és olvasol, futsz és iskolába jársz. De szerinted az élőlények honnan veszik az energiát arra, hogy megtegyék, amit csinálnak? Kezdjük azzal, hogy az energia hogyan működik a testedben. Minden, amit csinálsz, az események láncreakciója. Az ujját mozdítani, megkarcolni, sőt ezt az oldalt elolvasni egy sor olyan cselekedet és folyamat eredménye, amely az agyából származik.
Tegyük fel, hogy meg akarja mozgatni az ujját: Ez a mozgás egy ötlettel indul: "Meg akarom mozgatni az ujjamat".
Az agyad most azt üzeni, hogy mozgasd az ujjadat. Ezt az üzenetet az idegrendszered közvetíti. Amint az üzenet eléri az ujját, az izomzat mélyén lévő struktúrák összehúzódnak, amelyeket izzószálaknak neveznek. Ez a összehúzódás, vagyis az izzószálak összeszerelése az ujját megmozgatja.
De mi teszi lehetővé ennek az eseményláncnak a megvalósulását? Az energia biztosítja, hogy minden megtörténhessen. Az energia az, amely elküldi az üzenetet az agyadból az ujjadra, és mozgatja azt. A tested energiáját az elfogyasztott ételből nyeri. Az étel olyan ásványi anyagokat és vitaminokat is biztosít Önnek, amelyek a sejtjeit megfelelően működtetik. Emésztőrendszere apró molekulákra bontja az elfogyasztott és ivott ételeket. Ezeket a test minden sejtjébe szállítják. Most nézzük meg, hogyan bomlik le a reggeli és szállítja a szájából a test minden sejtjébe.
- Egészséges reggelivel kezdi a napot, például szelet pirítóst, tojást, gyümölcsöt és egy pohár tejet.
- Az étel a gyomorban és a bélrendszerben végződik. Ott egyre kisebb részekre bomlik, például cukorra és más molekulákra, amelyekre a sejtjeinek szüksége van.
- Ezeket a molekulákat a véráram veszi fel, amely átfut a gyomor-bél traktuson, és az izomsejtekbe szállítja, ahol felveszik őket.
- Ugyanakkor a véred a tüdőd oxigénnel dúsul, és az izomsejtekbe is szállítódik. Így kerül az oxigén és az ételből származó molekulák a sejtjeibe.
Az elfogyasztott ételek kis részeit monoszacharidokká (egyszerű cukor) bontják glükóznak. Sejtjeiben az energia felszabadul a cukorból, amint a glükóz és az oxigén reakcióba lépnek. A reakció során víz, szén-dioxid és energia keletkezik ATP formájában. Ezt a kémiai folyamatot sejtlégzésnek vagy aerob légzésnek nevezzük.
tudtad már?
Az "aerob" szó jelentése "oxigénnel". Az aerob tevékenység olyan folyamatokra utal, amelyek során az izmok megfelelő oxigénnel vannak ellátva. Ha izmaid nem kapnak elegendő oxigént, energiát merítenek egy olyan folyamat révén, amely savas hulladékot vagy melléktermékeket hoz létre. Ezek a savas salakanyagok görcsöt okozhatnak!
Most már tudja, hogy testének táplálékra van szüksége az energia előállításához. De honnan szerzi az étele az energiát, amit ad neked? Emlékezzünk a reggelire és a tojásra. A tojások egy csirkéből származnak. A tojás előállításához és tojásához a csirkének is szüksége volt energiára. Ahhoz, hogy ezt az energiát megszerezze, neki is meg kellett ennie valamit. Ha szabadon tartott csirke volt, akkor valószínűleg megette a szöcskét, amely beugrott a házába. Miután a csirke megette a szöcskét, kis molekulák és oxigén kerül a sejtjeibe a véráramán keresztül, hogy energiát termeljen ATP formájában. Ez a folyamat pontosan megegyezik a testében lejátszott folyamatával.
Emlékezzünk egy olyan edzéshelyzetre, amelyben olyan keményen próbálkoztatok, hogy teljesen kifulladt a lélegzetünk. Írja le, hogy érezte magát a szája, a torka, a mellkas és a tüdeje. Most vázolja fel, mit gondol, mi történik az oxigénnel és a szén-dioxiddal, amikor be- és kikerül a testéből.
tudtad már?
A növények színes pigmenteket használnak a napfény elnyelésére, amelyek közül a zöld klorofill a leggyakoribb. Egyes algák és baktériumok azonban kék, vörös, barna vagy akár sárga színű pigmenteket is használnak!
Tehát a csirke megette a szöcskét. De honnan vette a szöcske az energiát, hogy éljen, növekedjen vagy akár beugorjon a tyúk kerítésébe? A szöcske evett valamit, ami tele volt energiával, például füvet vagy leveleket. Mint kiderülhet, nincs könnyű válasz arra a kérdésre: "Honnan veszi az energiát, hogy mozgassa az ujját?" Ez az energia a szöcskét evő csirkén lévő tojásból származik, amely viszont füvet evett. A kérdésre azonban még mindig nincs világos válaszunk, mivel a történet nem áll meg a gyomnál. Még a fű sem nő meg energia nélkül. Tehát honnan veszi a fű az energiáját, amelyet aztán továbbad a szöcskének?
Fotoszintézis
A fű nem olyan, mint te, a csirke vagy a szöcske. Nem ehet füvet a növekedéshez szükséges energia megszerzéséhez. Ennek megfelelően más módon kell energiáját elérnie. A fű, mint más növények, energiáját egy fotoszintézisnek nevezett folyamat révén nyeri el. A fotoszintézis során egy növény napfényt, vizet és szén-dioxidot használ cukor és oxigén előállításához. Most olvassa el újra az utolsó mondatot. Most olvassa el ezt a mondatot: A sejtjei cukrot és oxigént használnak kémiai energia biztosítására, és közben szén-dioxidot és vizet termelnek. Ön szerint ezek a folyamatok hogyan kapcsolódnak egymáshoz?
Mit gondolsz?
Nyugodtan mondhatod, hogy van energiád az ujjával ingatni, mert süt a nap. Olvassa el Steve Van Matre mondatát: "Minden élőlény a napenergia szikrája, kristálygyöngy az élet hálójában."
Szerinted mire gondolt a szerző, amikor ezeket a sorokat írta?
Színjáték a fotoszintézisről és a sejtlégzésről
Állítson be egy kis játékot a fotoszintézisről és a sejtlégzésről. Készítsen listát a csoport lehetséges szerepeiről. Fontos szerepe a "nap", a "cukor" és a "szén-dioxid". Gondoljon másokra, amelyek a fotoszintézis és az aerob légzés (sejtlégzés) folyamataiban fordulnak elő, és írjon nekik egy forgatókönyvet. Jeleket, kellékeket vagy jelmezeket épít és tervez, hogy a közönség megértse, ki melyik szerepet játszik. Most játssza le a játékot!
A fotoszintézis során a napfény energiáját felhasználják cukor és oxigén előállítására. Az aerob légzés (sejtlégzés) cukrot és oxigént használ fel a cukor energiájának további kémiai vegyületként történő tárolására. A fotoszintézis ellentéte az aerob légzésnek. A növények azt állítják elő, amire az állatoknak szüksége van, az állatok pedig a növényekre. Kövesse ezt a ciklust, amelyet a 2.8. Ábra mutat be.
Ellenőrizd le magadat!
- A nap mely óráiban lélegeznek a növényi sejtek? Magyarázza el véleményét.
- A növények sötétben is képesek fotoszintézist végezni? Magyarázza el a válaszát.
- Mondjon példát arra az energiára, amelyet egy élő szervezet használ, de amely nem vezethető vissza a napenergiára.
Ezt a részt azzal kezdtük, hogy feltettük a kérdést, honnan veszi az energiát az ujja mozgatásához. Most már tudod: az az energia, amelyre szükséged van az ujjaid izmainak mozgatásához, egy organizmusok és események hosszú láncolatán fut át. Az energiát úgy kapta, hogy táplálékot fogyasztott, például a tojást, amely egy olyan szervezetből származott, amely egy olyan növényt fogyasztott, amely napenergiát használt fotoszintézishez. Az ökológusok ezt az eseménysort táplálékláncként említik. A tápláléklánc kifejezést arra használják, hogy leírják azt az utat, amelyen keresztül a napból származó energia eljut egy állathoz, hogy az elmozdulni, növekedni és szaporodni tudjon. A 2.9. Ábrán látható tápláléklánc csak egyike a lehetséges élelmiszerláncoknak.