Tartalom
- Fotoszintézis egyenlet
- A fotoszintézis korai eredete
- Miért fontos a fotoszintézis?
- A növények vízigénye
- Növények és víz: Kapcsolódó tudományos projektek
A fotoszintézis csodálatos és mégis egyszerű kémiai reakció, amely akkor fordul elő, amikor a növények napfényt, vizet és széndioxidot használnak energiacsomagolt élelmiszer-molekulák előállítására. A növények vizet húznak gyökereikből és felszívják a légköri szén-dioxid molekuláit, hogy összegyűjtsék a glükóz (cukor) szintéziséhez szükséges összetevőket.
Víz (H2O) a molekulák megosztódnak és elektronokat adományoznak szén-dioxid molekulákra, mivel a nap fényenergiája a fotoszintézis során a glükóz (cukor) kémiai kötéseivé alakul.
Fotoszintézis egyenlet
A glükóz receptje hat vízmolekulát tartalmaz (H2O) plusz hat szén-dioxid (CO2) plusz napfénynek való kitettség. A fényhullámokban lévő fotonok kémiai reakciót indítanak a sejtben, amely megbontja a víz és a szén-dioxid molekulák kötéseit, és ezeket a reagenseket glükózzá és oxigénné alakítja át - melléktermékké.
A fotoszintézis képletét általában egyenlettel fejezik ki:
6H2O + 6CO2 + napfény → C6H12O6 + 6O2
A fotoszintézis korai eredete
Közel 3,5 milliárd évvel ezelőtt a cianobaktériumok megváltoztatták a világ menetét fotoszintézis-képességükkel, hogy a könnyű energiát és a szervetlen anyagokat élelmiszer kémiai energiává alakítsák. Alapján Quanta Magazine, az archaikus mikroorganizmusok megteremtették a bolygóbeli feltételeket, amelyek különböző növények kaszkádjává váltak, amelyek megosztott képességgel bírnak a fotoszintézisre és az oxigén felszabadítására.
Noha a részleteket még tanulmányozzák és vitatják, úgy tűnik, hogy a fotoszintetikus központok adaptációja a korai életkorban, például az egysejtű növények és algák, ugrásszerűen fejlődik.
Miért fontos a fotoszintézis?
A fotoszintézis elengedhetetlen az élet és a fenntarthatóság szempontjából egy kiegyensúlyozott ökoszisztémában. A fotoszintetikus organizmusok az élelmiszerháló alján helyezkednek el, vagyis közvetlenül vagy közvetetten energiát termelnek növényevők, mindenevők, másodlagos és harmadlagos fogyasztók, valamint csúcsragadozók számára. Amikor a vízmolekulák a fotoszintetikus reakció során felbomlanak, oxigénmolekulák képződnek, és felszabadulnak a vízbe és a levegőbe.
Oxigén nélkül az élet nem létezne, mint ma.
Ezenkívül a fotoszintézis létfontosságú szerepet játszik a szén-dioxid elsüllyedésében. A szén-dioxid szénhidráttá történő átalakítását szén-rögzítésnek nevezzük. A szénalapú élő szervezetek elpusztulásakor eltemetett maradványaik összenyomódhatnak és idővel fosszilis tüzelőanyagokká válhatnak.
A növények vízigénye
A víz segít az élelmiszerek és tápanyagok szállításában a sejtekben és a szövetek között, hogy táplálékot biztosítsanak az élő növények minden részéhez. A sejtekben lévő nagy vákuumok vizet tartalmaznak, amely megerősíti a szárot, megerősíti a sejtfalot és megkönnyíti a levelek ozmózist.
A merisztéma differenciálatlan sejtjei nem tudtak megfelelően specializálódni levelekbe, virágzásokba vagy szárakba, ha a szövetek sejtjei rosszul kiszáradtak. A szárak és a levelek lemerülnek, ha a vízigény nem teljesül, és a fotoszintézis lelassul.
Növények és víz: Kapcsolódó tudományos projektek
A növényekkel és a vízigényekkel kapcsolatos további ismeretek iránt érdeklődő hallgatók élvezhetik a csírázott babmagokat kísérletezni. A limabab és a ropogós bab gyorsan növekszik, ami alkalmassá teszi őket takarmánynövényekkel kapcsolatos tudományos projektekhez vagy osztálytermi demonstrációkhoz. A tanárok körülbelül egy héttel a magokat ültethetik, mielőtt a hallgatók kísérleteket kezdenek meghatározni, hogy mely környezeti tényezők, például megfelelő víz befolyásolják a növény növekedését.
Például egy tudományos osztály tovább folytathatja a növekedést, öntözhet és mérhet öt vagy több babcsírát egy ablak mellett két hétig vagy annál tovább. Összehasonlítás céljából bevezethetik a változókat a hajtások kísérleti csoportjaiban, és hipotézist dolgozhatnak ki. A nagyobb mintaszámhoz legalább öt növényből álló kísérleti csoportok ajánlottak.
Például: