Paaiškinta fotosintezės formulė

Fotosintezės formulė paaiškina, kaip augalai ima energiją iš saulės ir naudoja jį anglies dioksidui ir vandeniui paversti molekulėmis, būtinomis jų augimui, ty maiste.

Čia iš pradžių įsikišantys elementai yra anglies dioksidas ir vanduo, kurie vėliau paverčiami gliukoze ir deguonimi.

Šis procesas reikalauja, kad būtų atliekamos kelios cheminės reakcijos, todėl ji gali būti išreikšta tokia chemine formule:

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2

Ši transformacija vyksta dėl saulės spindulių, kurie leidžia augalui anglies dioksidą ir vandenį paversti maistinėmis medžiagomis (gliukoze) ir deguonimi, kuris išsiskiria kaip atliekos.

Savo ruožtu, fotosintezės formulėje pateikti cheminiai elementai įeina į augalų ląsteles ir palieka juos per difuzijos procesą, vadinamą osmosu, kuris leidžia augalui iš anglies dvideginio paimti ir išleisti tada į jį deguonies.

Taip pat oro junginiai absorbuojami ir išsiskiria per osmoso procesą. Saulės šviesa yra užfiksuota dėl žalios cheminės medžiagos, vadinamos chlorofilo (BBC, 2014).

Cheminės fotosintezės lygtis

Cheminės fotosintezės lygtį galima perskaityti taip:

Anglies dioksidas + vanduo (+ saulės šviesa) → gliukozė + deguonis

Svarbu pažymėti, kad šis perėjimas yra įmanomas tik dėl saulės spindulių, kurie tokiu būdu įtraukiami į formulę, nes tai nėra pati medžiaga.

Kita vertus, būdas formuluoti šią lygtį chemiškai būtų toks, kad būtų galima:

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2

Kur CO2 = anglies dioksidas; H2O = vanduo; C6H12O6 = gliukozė; O2 = deguonis (Helmenstine, 2017).

Gliukozės procesas

Gliukozė susidaro iš anglies, vandenilio ir deguonies atomų mišinio. Kai jis pagamintas fotosintezės proceso metu, jis gali būti naudojamas trimis skirtingais būdais:

1 - Jis gali būti paverstas cheminėmis medžiagomis, reikalingomis augalų ląstelių, pvz., Celiuliozės, augimui.

2 - Jis gali būti konvertuojamas į krakmolą, saugojimo molekulę, kurios pajėgumas gali būti konvertuojamas į gliukozę, jei augalui to reikia.

3 - Jis gali būti suskaidytas kvėpavimo proceso metu, atlaisvinant jo molekulėse saugomą energiją.

Cheminiai junginiai

Augalai turi turėti daug cheminių elementų, kad išliktų gyvi ir sveiki. Svarbiausia yra anglis, vandenilis ir deguonis (Nirvana, 2017).

Vandenilis ir deguonis yra paimami iš vandens ir dirvožemio, kita vertus, anglies ir deguonies iš atmosferoje esančio anglies dioksido ir deguonies.

Maisto sintezei fotosintezės metu naudojamas vanduo ir anglies dioksidas. Deguonis yra būtinas norint atleisti energiją iš maisto augalų kvėpavimo proceso metu.

Be šių trijų pagrindinių elementų, kurie yra nurodyti fotosintezės formulėje, yra ir kitų mineralinių junginių, kurių reikia auginti sveikiems augalams.

Jas sugeria šaknys, kaip jonų, ištirpusių dirvožemio vandenyje. Du iš šių mineralinių jonų yra nitratai ir magnis.

Nitratas yra būtinas aminorūgščių gamybai fotosintezės proceso metu. Savo ruožtu amino rūgštys leidžia gaminti baltymus. Magnis yra būtinas chlorofilo gamybai (Veloz, 2017).

Augalai, kurie palieka skirtingas spalvas į žalią, tikriausiai vyksta mineralinio trūkumo stadijoje, o fotosintezės procesas nebus sėkmingas.

Lapų ląstelės

Augalai, kaip ir visos gyvos būtybės pasaulyje, turi pašarų. Dėl šios priežasties jie naudoja fotosintezės procesą cheminiams junginiams, tokiems kaip anglies dioksidas ir vanduo, paversti į gliukozę, kuri jiems reikalinga, kad jų ląstelės augtų ir vystytųsi.

Taip pat šis fotosintezės procesas yra gyvybingas tik dėl augalų lapuose esančių ląstelių veikimo, kai cheminė medžiaga, vadinama chlorofilu, leidžia saugoti saulės energiją ir panaudoti cheminiams junginiams, paimtiems iš oro.

Chlorofilas yra gausus chloroplastų ir fermentų, kurie leidžia fotosintezės metu reaguoti lapų ląstelėms (Matalone, 2017).

Ląstelės dalys

Ląstelė susideda iš kelių dalių, kurios atlieka esminį vaidmenį fotosintezės procese. Kai kurios iš šių dalių yra šios:

Chloroplastai: juose yra chlorofilo ir fermentų, reikalingų fotosintezės cheminei reakcijai.

Nucleus: jame yra DNR su genetine augalo informacija, kurią naudoja fermentai fotosintezės proceso metu.

Ląstelinė membrana - tai pralaidus barjeras, reguliuojantis dujų ir vandens judėjimą tiek patekti į kamerą, tiek iš jos.

Vacuola: leidžia ląstelei išlikti tvirta.

Citoplazma: tai vieta, kur gaminami kai kurie fermentai ir baltymai, naudojami cheminės fotosintezės proceso metu.

Fotosintezę ribojantys veiksniai

Yra trys veiksniai, kurie gali apriboti cheminę fotosintezės reakciją: šviesos intensyvumą, anglies dioksido koncentraciją ir temperatūrą.

Šviesos intensyvumas

Kai nėra pakankamai šviesos, augalas negali efektyviai atlikti fotosintezės proceso, nesvarbu, ar aplinkoje yra pakankamai vandens ir anglies dioksido.

Todėl šviesos intensyvumo didinimas iš karto padidins fotosintezės proceso greitį.

Anglies dioksido koncentracija

Kartais cheminės fotosintezės procesą riboja anglies dioksido koncentracija ore. Net jei yra daug saulės spindulių ir vandens, augalas negali atlikti fotosintezės, jei ore nėra pakankamai anglies dioksido.