Formula de fotosinteză explicată
Formula fotosintezei explică modul în care plantele iau energie de la soare și o folosesc pentru a transforma dioxidul de carbon și apa în molecule necesare pentru creșterea lor, adică în alimentație.
Aici, elementele care intervin inițial sunt dioxid de carbon și apă, care ulterior sunt transformate în glucoză și oxigen.
Acest proces necesită efectuarea mai multor reacții chimice, prin urmare, poate fi exprimată în următoarea formulă chimică:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Această transformare are loc datorită incidenței luminii solare, care permite plantei transformarea dioxidului de carbon și a apei în nutrienții de care are nevoie (glucoză) și oxigenul care este eliberat ca deșeu.
La rândul său, elementele chimice care sunt prezentate în formula de fotosinteză intră și părăsesc celulele plantei printr-un proces de difuzie, cunoscut sub numele de osmoză, care permite plantei să preia dioxidul de carbon din aer și să elibereze apoi oxigen la ea.
La fel ca și compușii de aer sunt absorbiți și eliberați prin procesul de osmoză. Lumina soarelui este capturată datorită prezenței unei substanțe chimice verzi denumită clorofilă (BBC, 2014).
Ecuația chimică a fotosintezei
Ecuația chimică a fotosintezei poate fi citită după cum urmează:
Dioxid de carbon + Apă (+ lumină solară) → Glucoză + Oxigen
Este important de observat că această tranziție este posibilă numai datorită incidenței luminii solare, care este inclusă în formulă în acest fel, deoarece nu constituie o substanță în sine.
Pe de altă parte, modalitatea de a formula această ecuație chimic ar fi prin intermediul următorului echilibru:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Unde CO2 = dioxid de carbon; H2O = apă; C6H12O6 = glucoză; O2 = oxigen (Helmenstine, 2017).
Procesul de glucoză
Glucoza se formează din amestecul de atomi de carbon, hidrogen și oxigen. Odată ce este fabricat prin procesul de fotosinteză, acesta poate fi utilizat în trei moduri diferite:
1 - Poate fi transformat în substanțele chimice necesare pentru creșterea celulelor vegetale, cum ar fi celuloza.
2 - Poate fi transformat în amidon, o moleculă de stocare care are capacitatea de a fi transformată înapoi în glucoză, în cazul în care planta are nevoie de ea.
3 - Poate fi descompus în timpul procesului de respirație, eliberând energia stocată în moleculele sale.
Compuși chimici
Plantele trebuie să ia numeroase elemente chimice pentru a rămâne în viață și sănătoase. Cele mai importante sunt carbonul, hidrogenul și oxigenul (Nirvana, 2017).
Hidrogenul și oxigenul sunt prelevate din apă și din sol, pe de altă parte carbonul și oxigenul sunt prelevate din dioxidul de carbon și oxigenul prezent în atmosferă.
Apa și dioxidul de carbon sunt folosite pentru a sintetiza alimentele în timpul fotosintezei. Oxigenul este necesar pentru a elibera energia din alimente în timpul procesului de respirație a plantelor.
În plus față de aceste trei elemente de bază care sunt indicate în formula de fotosinteză, există alți compuși minerali pe care toate plantele trebuie să le crească sănătos.
Acestea sunt absorbite de rădăcini ca ioni dizolvați în apa solului. Doi dintre acești ioni minerali sunt nitrați și magneziu.
Nitratul este esențial pentru fabricarea aminoacizilor în timpul procesului de fotosinteză. Aminoacizii, la rândul lor, sunt ceea ce permite producerea proteinelor. La rândul său, magneziu este necesar pentru producerea de clorofilă (Veloz, 2017).
Plantele a căror frunze se transformă în culori diferite în verde, probabil că trec printr-o etapă de deficiență minerală și procesul de fotosinteză nu va fi purtat cu succes.
Celulele frunzelor
Plantele, ca toate ființele vii din lume, trebuie să se hrănească singure. Din acest motiv, ei folosesc procesul de fotosinteză pentru a transforma compușii chimici, cum ar fi dioxidul de carbon și apa, în glucoza de care au nevoie pentru a crește și a dezvolta celulele lor.
În același mod, acest proces de fotosinteză este viabil numai datorită acțiunii celulelor situate în frunzele plantelor, unde o substanță numită clorofilă permite stocarea energiei soarelui și utilizarea acestuia pentru transformarea compușilor chimici prelevați din aer.
Clorofila este bogată în cloroplaste și enzime care permit celulelor frunzelor să reacționeze în timpul procesului de fotosinteză (Matalone, 2017).
Părți ale celulei
Celula este compusă din mai multe părți care joacă un rol fundamental în procesul de fotosinteză. Unele dintre aceste părți sunt următoarele:
- Cloroplastele: conțin clorofila și enzime necesare pentru reacția chimică a fotosintezei.
- Nucleu: conține ADN-ul cu informația genetică a plantei care este utilizată de enzimele în timpul procesului de fotosinteză.
- Celulă membrană: este bariera permeabilă care reglează trecerea gazelor și a apei atât pentru a intra, cât și pentru a părăsi celula.
- Vacuola: permite celulei să rămână fermă.
- Citoplasma: este locul unde se fabrică unele dintre enzimele și proteinele utilizate în timpul procesului chimic de fotosinteză.
Factorii care limitează fotosinteza
Există trei factori care pot limita reacția chimică a fotosintezei: intensitatea luminii, concentrația dioxidului de carbon și temperatura.
Intensitatea luminii
Atunci când nu este suficientă lumină, o plantă nu poate efectua eficient procesul de fotosinteză, nu contează dacă există suficientă apă și dioxid de carbon în mediul înconjurător.
Prin urmare, creșterea intensității luminii va crește imediat viteza procesului de fotosinteză.
Concentrația dioxidului de carbon
Uneori, procesul chimic al fotosintezei este limitat de concentrația dioxidului de carbon din aer. Chiar dacă există multă lumină solară și apă, o plantă nu poate efectua fotosinteza fără a avea suficient dioxid de carbon în aer.
temperatură
Atunci când temperatura este foarte scăzută, fotosinteza are loc mai lent. În același mod, plantele nu pot efectua fotosinteza când temperatura este foarte mare.
