Обяснена е Формулата на фотосинтезата
Формулата на фотосинтезата обяснява начина, по който растенията взимат енергия от слънцето и я използват за превръщане на въглеродния диоксид и водата в молекули, необходими за растежа им, т.е. в храната.
Тук елементите, които се намесват първоначално, са въглероден диоксид и вода, които впоследствие се превръщат в глюкоза и кислород.
Този процес изисква провеждането на множество химични реакции, поради което може да се изрази със следната химична формула:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Тази трансформация се извършва благодарение на разпространението на слънчева светлина, което позволява на растението да трансформира въглеродния диоксид и водата в хранителните вещества, от които се нуждае (глюкоза) и кислород, който се отделя като отпадъци.
От своя страна, химичните елементи, които са показани във формулата на фотосинтезата, влизат и напускат клетките на растението чрез дифузионен процес, известен като осмоза, който позволява на растението да вземе въглероден диоксид от въздуха и да го освободи. след това кислород към него.
Както и въздушните съединения се абсорбират и освобождават чрез процеса на осмоза. Слънчевата светлина се улавя благодарение на наличието на зелен химикал, наречен хлорофил (BBC, 2014).
Химическо уравнение на фотосинтезата
Химическото уравнение на фотосинтезата може да се чете, както следва:
Въглероден диоксид + вода (+ слънчева светлина) → Глюкоза + кислород
Важно е да се отбележи, че този преход е възможен единствено благодарение на разпространението на слънчевата светлина, която е включена във формулата по този начин, тъй като тя не представлява вещество само по себе си.
От друга страна, начинът да се формулира химически това уравнение ще бъде чрез следния баланс:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Където CO2 = въглероден диоксид; H2O = Вода; C6H12O6 = глюкоза; O2 = кислород (Helmenstine, 2017).
Процес на глюкоза
Глюкозата се образува от сместа от въглеродни, водородни и кислородни атоми. След като бъде произведен чрез процеса на фотосинтеза, той може да се използва по три различни начина:
1 - Може да се превърне в химикали, необходими за растежа на растителни клетки, като например целулоза.
2 - Може да се превърне в нишесте, молекула за съхранение, която има способността да се преобразува обратно в глюкоза, в случай, че растението се нуждае от това.
3 - Тя може да бъде разложена по време на дихателния процес, освобождавайки енергията, съхранявана в неговите молекули.
Химични съединения
Растенията трябва да вземат много химични елементи, за да останат живи и здрави. Най-важни са въглеродът, водородът и кислородът (Nirvana, 2017).
Водородът и кислородът се вземат от водата и почвата, от друга страна, въглеродът и кислородът се вземат от въглеродния диоксид и кислорода в атмосферата.
Водата и въглеродният диоксид се използват за синтезиране на храна по време на фотосинтеза. Кислородът е необходим за отделяне на енергия от храната по време на процеса на дишане на растенията.
В допълнение към тези три основни елемента, които са посочени във формулата на фотосинтезата, има и други минерални съединения, от които всички растения се нуждаят, за да растат здрави.
Те се абсорбират от корените като йони, разтворени във водата на почвата. Два от тези минерални йони са нитрат и магнезий.
Нитратът е от съществено значение за производството на аминокиселини по време на процеса на фотосинтеза. Аминокиселините, от своя страна, позволяват производството на протеини. От своя страна магнезият е необходим за производството на хлорофил (Veloz, 2017).
Растения, чиито листа превръщат различни цветове в зелени, вероятно преминават през етап на минерален дефицит и процесът на фотосинтеза няма да се изпълнява успешно.
Клетки от листата
Растенията, като всички живи същества в света, трябва да се хранят. Поради тази причина те използват процеса на фотосинтеза за превръщане на химически съединения като въглероден диоксид и вода в глюкозата, от която се нуждаят, за да могат клетките им да растат и да се развиват.
По същия начин този процес на фотосинтеза е жизнеспособен само благодарение на действието на клетките, намиращи се в листата на растенията, където вещество, наречено хлорофил, позволява енергията на слънцето да се съхранява и използва за трансформиране на химичните съединения, взети от въздуха.
Хлорофилът е богат на хлоропласти и ензими, които позволяват на клетките на листата да реагират по време на процеса на фотосинтеза (Matalone, 2017).
Части от клетката
Клетката е съставена от множество части, които играят основна роля в процеса на фотосинтеза. Някои от тези части са следните:
- Хлоропласти: те съдържат хлорофила и ензимите, необходими за химическата реакция на фотосинтезата.
- Ядро: съдържа ДНК с генетична информация на растението, която се използва от ензими по време на процеса на фотосинтеза.
- Клетъчна мембрана: е пропускливата бариера, която регулира преминаването на газове и вода, за да влезе и да напусне клетката.
- Вакуола: позволява на клетката да остане твърда.
- Цитоплазма: е мястото, където се произвеждат някои от ензимите и протеините, използвани по време на химичния процес на фотосинтеза.
Фактори, които ограничават фотосинтезата
Има три фактора, които могат да ограничат химическата реакция на фотосинтезата: интензивността на светлината, концентрацията на въглероден диоксид и температурата.
Интензивност на Светлината
Когато няма достатъчно светлина, растението не може да извърши процеса на фотосинтеза ефективно, няма значение, че има достатъчно вода и въглероден диоксид в околната среда.
Следователно увеличаването на интензивността на светлината веднага ще увеличи скоростта на процеса на фотосинтеза.
Концентрация на въглероден диоксид
Понякога химическият процес на фотосинтеза е ограничен от концентрацията на въглероден диоксид във въздуха. Дори ако има много слънчева светлина и вода, растението не може да извършва фотосинтеза, без да има достатъчно въглероден диоксид във въздуха.
температура
Когато температурата е много ниска, фотосинтезата се осъществява по-бавно. По същия начин, растенията не могат да извършват фотосинтеза, когато температурата е много висока.
