Indhold
- Fotosyntese ligning
- Tidlig oprindelse af fotosyntesen
- Hvorfor er fotosyntesen vigtig?
- Vandkrav af planter
- Planter og vand: Relaterede videnskabsprojekter
Fotosyntese er en vidunderlig og alligevel simpel kemisk reaktion, der opstår, når planter bruger sollys, vand og kuldioxid til at fremstille energipakkede madmolekyler. Planter trækker vand fra deres rødder og absorberer molekyler af atmosfærisk kuldioxid for at samle de nødvendige ingredienser til syntese af glukose (sukker).
Vand (H2O) molekyler opdeler og donerer elektroner til kuldioxidmolekyler, når lysenergi fra solen omdannes til de kemiske bindinger af glukose (sukker) under fotosyntesen.
Fotosyntese ligning
Opskriften på glukose er seks molekyler vand (H2O) plus seks molekyler kuldioxid (CO2) plus eksponering for sollys. Fotoner i lysbølger indleder en kemisk reaktion i cellen, der bryder bindingerne mellem vand og kuldioxidmolekyler og omorganiserer disse reaktanter til glukose og ilt - et biprodukt.
Formlen til fotosyntese udtrykkes almindeligvis som en ligning:
6H2O + 6CO2 + sollys → C6H12O6 + 6O2
Tidlig oprindelse af fotosyntesen
For næsten 3,5 milliarder år siden ændrede cyanobakterier verdensforløbet med deres fotosyntetiske kraft til at omdanne lysenergi og uorganiske stoffer til kemisk energi til fødevarer. Ifølge Quanta Magazine, arkaiske mikroorganismer skabte de planetariske forhold, der gav anledning til en kaskade af forskellige planter med en fælles evne til at fotosyntetisere og frigive ilt.
Selvom detaljerne stadig undersøges og diskuteres, synes tilpasning af fotosyntetiske centre i tidlige livsformer som enhedsplanter og alger at være en start i gang med udviklingen.
Hvorfor er fotosyntesen vigtig?
Fotosyntese er essentiel for liv og bæredygtighed i et afbalanceret økosystem. Fotosyntetiske organismer er i bunden af fødevaren, hvilket betyder, at de direkte eller indirekte producerer fødevarenergi til planteetere, omnivorer, sekundære og tertiære forbrugere og spids rovdyr. Når vandmolekyler splittes under den fotosyntetiske reaktion, dannes iltmolekyler og frigøres i vandet og luften.
Uden ilt ville livet ikke eksistere, som det gør i dag.
Desuden spiller fotosyntesen en vigtig rolle i at synke kuldioxid. Processen med at omdanne kuldioxid til kulhydrater kaldes kulstoffiksering. Når kulstofbaserede levende organismer dør, kan deres nedgravede rester blive komprimeret og over tid vende sig til fossilt brændstof.
Vandkrav af planter
Vand hjælper med at transportere mad og næringsstoffer i celler og mellem væv for at give næring til alle dele af en levende plante. Store vakuoler inden i celler indeholder vand, der styrker stilken, styrker cellevæggen og letter osmose i blade.
Udifferentierede celler i meristemet kunne ikke specialiseres ordentligt i blade, blomster eller stængler, hvis celler i vævet var dårligt dehydreret. Stængler og blade falder, når vandbehovet ikke er opfyldt, og fotosyntesen bremser.
Planter og vand: Relaterede videnskabsprojekter
Studerende, der er interesseret i at lære mere om planter og vandbehov, kan godt lide at eksperimentere med spirede bønnefrø. Lima-bønner og stangbønner vokser hurtigt, hvilket gør dem velegnet til et fodringsanlægs videnskabsprojekt eller klasseværelsesdemonstration. Lærere kan plante frøene en uge før eleverne begynder at eksperimentere for at bestemme, hvilke miljøfaktorer, som fx tilstrækkeligt vand, der påvirker plantevæksten.
For eksempel kunne en videnskabsklasse fortsætte med at vokse, vandes og måle fem eller flere bønnespirer ved siden af et vindue i to uger eller længere. Til sammenligning kunne de introducere variabler i eksperimentelle grupper med spirer og udvikle en hypotese. Eksperimentelle grupper på fem planter eller mere anbefales til en større prøvestørrelse.
For eksempel: