Хранителни вериги - БИОЛОГИЯ

Тревата расте, кучетата тичат и лаят. Птиците пеят, може би и вие пеете. Мислиш и четеш, тичаш и ходиш на училище. Но откъде мислите, че живите същества получават енергия да правят това, което правят? Нека започнем с това как енергията работи в тялото ви. Всичко, което правите, е верижна реакция на събитията. Преместването на пръста, надраскването и дори четенето на тази страница е резултат от поредица от операции и процеси, които възникват в мозъка ви.

Да предположим, че искате да преместите пръста си: Това движение започва с идея: „Искам да преместя пръста си“.

Мозъкът ви сега изпраща съобщението да движи пръста ви. Това съобщение се предава чрез вашата нервна система. Веднага щом съобщението достигне до пръста ви, структурите дълбоко в мускулите ви, наречени нишки, се свиват. Това свиване, т.е. събирането на нишките, кара пръста ви да се движи.

Но какво позволява тази верига от събития да се осъществи? Енергията гарантира, че всичко може да се осъществи. Енергията е тази, която изпраща съобщението от мозъка ви до пръста ви и го движи. Вашето тяло получава енергията си от храната, която ядете. Храната ви осигурява и минералите и витамините, които поддържат клетките ви да работят правилно. Храносмилателната ви система разгражда храната, която ядете и пиете, на малки молекули. Те се транспортират до всяка клетка в тялото ви. Сега нека видим как вашата закуска се разгражда и транспортира от устата ви до всяка клетка в тялото ви.

Започвате деня със здравословна закуска, като парче препечен хляб, яйце, малко плодове и чаша мляко.
Храната попада в стомаха и чревния тракт. Там той се разделя на все по-малки компоненти, като захар и други молекули, от които клетките ви се нуждаят.
Тези молекули се поемат от кръвния поток, който преминава през стомашно-чревния тракт и се транспортира до мускулните клетки, където се поема.
В същото време кръвта ви се обогатява с кислород от белите дробове и също се транспортира до мускулните клетки. Ето как кислородът и молекулите от храната попадат във вашите клетки.

Малки парченца от храната, която сте изяли, се разграждат до монозахарид (обикновена захар), наречен глюкоза. Във вашите клетки енергията се освобождава от захарта веднага щом глюкозата и кислородът се комбинират в реакция. По време на тази реакция се образуват вода, въглероден диоксид и енергия под формата на АТФ. Този химичен процес се нарича клетъчно дишане или аеробно дишане.

знаехте ли вече?
Думата "аеробни" означава "с кислород". Аеробната активност се отнася до процеси, при които мускулите ви се снабдяват с достатъчно кислород. Ако мускулите ви не получават достатъчно кислород, те черпят енергия чрез процес, който създава киселинни отпадъци или странични продукти. Тези киселинни отпадъчни продукти могат да причинят спазми!

Сега знаете, че тялото ви се нуждае от храна, за да произвежда енергия. Но откъде храната ви черпи енергията, която ви дава? Нека си спомним закуската и яйцето. Яйцата идват от пиле. За да произведе и снесе яйцата, пилето също се нуждаеше от енергия. За да получи тази енергия, трябваше да изяде и нещо. Ако беше пиле от свободно отглеждане, може би е изяло скакалец, който е скочил в заграждението му. След като пилето изяде скакалеца, малки молекули и кислород се доставят до клетките му чрез кръвния поток, за да генерират енергия под формата на АТФ. Този процес е точно същият като този в тялото ви, за който току-що сте чели.

Спомнете си тренировъчна ситуация, в която сте се старали толкова много, че сте останали напълно без дъх. Опишете как се чувствахте в устата, гърлото, гърдите и белите дробове. Сега очертайте какво мислите, че се случва с кислорода и въглеродния диоксид, докато влиза и излиза от тялото ви.

знаехте ли вече?
Растенията използват цветни пигменти, за да абсорбират слънчевата светлина, от които най-разпространен е зеленият хлорофил. Някои водорасли и бактерии обаче използват и пигменти, които са сини, червени, кафяви или дори жълти!

Така пилето изяде скакалеца. Но откъде скакалецът получи енергията да живее, да расте или дори да скочи в заграждението на пилето? Скакалецът яде нещо, което е пълно с енергия, като трева или листа. Както може би ще откриете, няма лесен отговор на въпроса „Откъде черпите енергия, за да мръднете пръста си?“ Тази енергия идва от яйцето на пилето, което е изяло скакалеца, което от своя страна яде трева. Все още обаче нямаме ясен отговор на въпроса, тъй като историята не спира до плевелите. Дори тревата не може да расте без енергия. И така, откъде тревата получава енергията си, която след това се предава на скакалеца?

Фотосинтеза

Тревата не е като теб, пилето или скакалецът. Не може да яде трева, за да получи необходимата енергия за растеж. Съответно трябва да дойде до енергията си по друг начин. Тревата, подобно на други растения, получава енергията си чрез процес, наречен фотосинтеза. По време на фотосинтезата растението използва слънчева светлина, вода и въглероден диоксид, за да произвежда захар и кислород. Сега прочетете последното изречение отново. А сега прочетете това изречение: Вашите клетки използват захар и кислород, за да осигурят химическа енергия и в процеса произвеждат въглероден диоксид и вода. Как мислите, че тези процеси са свързани помежду си?

Какво мислиш?
Можете спокойно да кажете, че имате енергия да мърдате пръста си, защото грее слънцето. Прочетете изречението на Стив Ван Матре: „Всяко живо същество е искра на слънчева енергия, кристална перла в мрежата на живота“.
Какво мислите, че е мислил авторът, когато е писал тези редове?

Пиеса за фотосинтезата и клетъчното дишане
Поставете малка пиеса за фотосинтезата и клетъчното дишане. Направете списък с възможните роли в групата. Важните роли са "слънце", "захар" и "въглероден диоксид". Помислете за други, които се случват в процесите на фотосинтеза и аеробно дишане (клетъчно дишане) и напишете сценарий за тях. Изгражда и проектира знаци, реквизит или костюми, така че публиката да може да разбере кой каква роля играе. Сега играйте вашата пиеса!

По време на фотосинтезата енергията на слънчевата светлина се използва за производството на захар и кислород. Аеробното дишане (клетъчно дишане) използва захар и кислород, за да съхранява енергията на захарта като друго химично съединение. Фотосинтезата е противоположна на аеробното дишане. Растенията произвеждат това, от което животните се нуждаят, а животните произвеждат това, от което се нуждаят растенията. Следвайте този цикъл, който е показан на фигура 2.8.

Проверете себе си!

По кое време на деня в растителните клетки се случва клетъчно дишане? Обяснете своето мнение.
Могат ли растенията да извършват и фотосинтеза на тъмно? Обяснете отговора си.
Дайте пример за енергия, която се използва от живия организъм, но която не може да бъде проследена до слънчевата енергия.

Започнахме този раздел, като зададохме въпроса откъде черпите енергия, за да движите пръста си. Сега знаете: енергията, от която се нуждаете, за да движите мускулите на пръстите си, преминава през дълга верига от организми и събития. Получавате енергия чрез поглъщане на храна, като яйцето, получено от организъм, който яде растение, което използва слънчева енергия за фотосинтеза. Еколозите наричат тази последователност от събития хранителната верига. Терминът хранителна верига е описание на пътя, по който енергията от слънцето достига до животно, за да може то да се движи, расте и възпроизвежда. Хранителната верига на фигура 2.9 е само една от възможните хранителни вериги, в която се намирате.