Indhold
Fotosyntese er en af de mest bemærkelsesværdige biokemiske processer, der findes på Jorden, og gør det muligt for planter at bruge sollys til at fremstille mad af vand og kuldioxid. Enkle eksperimenter udført af forskere viser, at hastigheden af fotosyntesen er kritisk afhængig af variabler som temperatur, pH og lysintensitet. Den fotosyntetiske hastighed måles normalt indirekte ved at detektere mængden af kuldioxid frigivet af planter.
Sådan fungerer fotosyntesen
Fotosyntesen definerer den proces, hvormed planter og nogle bakterier fremstiller glukose. Forskere opsummerer processen som følger: ved hjælp af sollys, kuldioxid + vand = glukose + ilt. Processen forekommer inden for specielle strukturer kaldet chloroplaster placeret i cellerne af blade. Optimale fotosyntetiske hastigheder fører til fjernelse af større mængder kuldioxid fra den lokale atmosfære og producerer større mængder glukose. Da glukoseniveauer i planter er vanskelige at måle, bruger forskere mængden af carbondioxidassimilering eller dens frigivelse som et middel til at måle fotosyntetiske hastigheder. I løbet af natten, for eksempel, eller når forholdene ikke er primære, frigiver planter kuldioxid. Maksimale fotosyntetiske hastigheder varierer mellem plantearter, men afgrøder såsom majs kan opnå carbondioxidassimilationshastigheder så høje som 0,075 ounce per kubikfod i timen eller 100 milligram per decimeter per time. For at opnå optimal vækst af nogle planter, opbevarer landmænd dem i drivhuse, der regulerer forhold som fugtighed og temperatur. Der er tre temperaturregimer, som hastigheden for fotosyntesen ændrer sig over.
Lav temperatur
Enzymer er proteinmolekyler, der anvendes af levende organismer til at udføre biokemiske reaktioner. Proteinerne foldes i en meget bestemt form, og dette giver dem mulighed for at binde effektivt til molekylerne af interesse. Ved lave temperaturer, mellem 32 og 50 grader Fahrenheit - 0 og 10 grader Celsius, fungerer enzymerne, der udfører fotosyntesen, ikke effektivt, og dette reducerer den fotosyntetiske hastighed. Dette fører til et fald i glukoseproduktionen og vil resultere i stunted vækst. For planter inde i et drivhus forhindrer installationen af en drivhusvarmer og termostat dette.
Medium temperaturer
Ved medium temperaturer, mellem 50 og 68 grader Fahrenheit eller 10 og 20 grader Celsius, fungerer de fotosyntetiske enzymer på deres optimale niveauer, så fotosyntesen er høj. Afhængig af det pågældende anlæg skal du indstille drivhustermostaten til en temperatur inden for dette interval for at opnå de bedste resultater. Ved disse optimale temperaturer bliver den begrænsende faktor diffusion af kuldioxid ind i bladene.
Høje temperaturer
Ved temperaturer over 68 grader Fahrenheit eller 20 grader Celsius falder fotosyntesen, fordi enzymerne ikke fungerer så effektivt ved denne temperatur. Dette på trods af stigningen i kuldioxiddiffusion til blade. Ved en temperatur over 104 grader Fahrenheit - 40 grader celsius - mister enzymerne, der udfører fotosyntesen deres form og funktionalitet, og den fotosyntetiske hastighed falder hurtigt. Grafen af fotosyntetisk hastighed i forhold til temperatur præsenterer et buet udseende, hvor topfrekvensen forekommer tæt på stuetemperatur. Et drivhus eller have, der giver optimalt lys og vand, men bliver for varmt, producerer mindre kraftigt.