2. 탄소 순환과 광합성

2. 탄소 순환과 기후 변화

   2. 탄소 순환과 광합성

2. 탄소 순환과 광합성

 식물의 광합성을 산화 환원 반응으로 이해하고 지구의 탄소 순환과 관련지어 설명할 수 있다. 

 광합성에서 빛에너지의 역할을 빛의 특성과 관련지어 설명할 수 있다.

2. 탄소 순환과 광합성

 탄소 순환

- 탄소는 여러 가지 형태로 지구계의 각 권을 따라 이동한다. 

탄소 순환

- 탄소는 지구계의 각 권을 따라 이동한다.

- 탄소는 지구계의 각 권에서 여러 가지 형태로 존재한다. 

- 탄소는 지권에 대부분 분포하며, 기권보다 수권에 많이 분포한다.

- 지구에서 대부분의 탄소는 석회암 속에 탄산염 형태로 존재한다

생태계의 탄소 순환

-탄소는 생산자의 광합성을 통해 이산화탄소 형태로 유입된다.

- 탄소는 유기물의 형태로 먹이 사슬을 따라 이동한다. 

- 탄소는 생물의 호흡을 통해 이산화탄소 형태로 방출된다.

광합성과 호흡을 통한 탄소 순환

- 광합성: 이산화탄소와 물을 원료로 포도당을 합성하여 에너지를 저장한다.

- 호흡: 유기 양분을 이산화탄소와 물로 분해하여 에너지를 얻는다.

 광합성은 이산화탄소를 흡수하고, 호흡은 이산화탄소를 방출한다.

생태계에서 물질 순환과 에너지 흐름

- 물질 순환: 물질은 생물 요소와 무기 환경 사이를 순환한다.

- 에너지 흐름: 에너지는 순환하지 않고 일정한 방향으로 흐른다.

탄소 순환과 산화 환원 반응

 산화 & 환원

- 산화란, 산소와 결합하거나, 수소, 전자를 잃어버리는 반응을 말한다. 

- 환원은 산화와 반대로 산소를 잃어버리거나, 수소, 전자와 결합하는 반응을 말한다.

탄소 순환과 산화 환원 반응

- 광합성: 탄소는 산소와 분리되어 환원되고, 산소는 수소를 잃고 산화된다.

- 호흡: 탄소는 수소를 잃고 산화되고, 산소는 수소를 얻어 환원된다.

- 연료의 연소: 탄소는 수소를 잃고 산화되고, 산소는 수소를 얻어 환원된다.

빛의 파장과 광합성

- 흡수 스펙트럼 :  엽록소는 가시광선 중 청자색광과 적색광을 가장 잘 흡수한다. → 녹색광은 거의 흡수하지 않기 때문에 반사되므로 식물 잎이 녹색으로 보인다.

- 작용 스펙트럼 :  광합성은 청자색광과 적색광에서 가장 활발하다.

    → 엽록소가 흡수한 빛으로 광합성이 일어나기 때문이다.

빛의 세기와 광합성

 어느 단계까지는 빛의 세기가 증가할수록 광합성량이 증가하나

   어느 단계부터는 더 이상 증가하지 않는다.

광합성은 빛의 세기와 파장, 이산화탄소 농도, 온도의 영향을 받는다. 

확인 문제

1. 지구계의 기권, 수권, 지권, 생물권에서 탄소는 어떤 형태로 존재하는가?

2. 식물이 광합성에 주로 이용하는 빛의 색깔은 무엇인가?

3. 광합성과 호흡 과정에서 탄소는 각각 산화되는가, 환원되는가? 

4. 나무를 심고 숲을 보호해야 하는 까닭을 탄소 순환과 관련지어 설명해 보자.