Zawartość
- Równanie fotosyntezy
- Wczesne początki fotosyntezy
- Dlaczego fotosynteza jest ważna?
- Wymagania wodne roślin
- Rośliny i woda: pokrewne projekty naukowe
Fotosynteza jest cudowną, a jednocześnie prostą reakcją chemiczną, która zachodzi, gdy rośliny wykorzystują światło słoneczne, wodę i dwutlenek węgla do wytwarzania energetycznych cząsteczek żywności. Rośliny wyciągają wodę z korzeni i absorbują cząsteczki atmosferycznego dwutlenku węgla, aby zebrać niezbędne składniki do syntezy glukozy (cukru).
Woda (H2O) cząsteczki dzielą się i przekazują elektrony cząsteczkom dwutlenku węgla, gdy energia świetlna ze słońca jest przekształcana w wiązania chemiczne glukozy (cukru) podczas fotosyntezy.
Równanie fotosyntezy
Przepis na glukozę składa się z sześciu cząsteczek wody (H2O) plus sześć cząsteczek dwutlenku węgla (CO2) plus ekspozycja na światło słoneczne. Fotony w falach świetlnych inicjują reakcję chemiczną w komórce, która rozrywa wiązania cząsteczek wody i dwutlenku węgla i reorganizuje te reagenty w glukozę i tlen - produkt uboczny.
Wzór na fotosyntezę jest powszechnie wyrażany jako równanie:
6H2O + 6CO2 + światło słoneczne → C6H.12O6 + 6O2
Wczesne początki fotosyntezy
Prawie 3,5 miliarda lat temu sinice zmieniły bieg świata dzięki swojej fotosyntetycznej mocy przekształcania energii świetlnej i substancji nieorganicznych w energię chemiczną w żywności. Według Magazyn Quantaarchaiczne mikroorganizmy stworzyły warunki planetarne, które doprowadziły do kaskady różnorodnych roślin o wspólnej zdolności do fotosyntezy i uwalniania tlenu.
Chociaż szczegóły są wciąż badane i dyskutowane, wydaje się, że adaptacja ośrodków fotosyntetycznych we wczesnych formach życia, takich jak rośliny jednokomórkowe i glony, przyspieszyła ewolucję.
Dlaczego fotosynteza jest ważna?
Fotosynteza jest niezbędna do życia i zrównoważonego rozwoju w zrównoważonym ekosystemie. Organizmy fotosyntetyczne znajdują się na dole sieci pokarmowej, co oznacza, że bezpośrednio lub pośrednio wytwarzają energię pokarmową dla roślinożerców, wszystkożerców, konsumentów wtórnych i trzeciorzędowych oraz drapieżników wierzchołkowych. Kiedy cząsteczki wody rozpadają się podczas reakcji fotosyntetycznej, powstają cząsteczki tlenu i uwalniane do wody i powietrza.
Bez tlenu życie nie istniałoby tak jak dzisiaj.
Ponadto fotosynteza odgrywa istotną rolę w zatapianiu dwutlenku węgla. Proces przekształcania dwutlenku węgla w węglowodany nazywa się wiązaniem węgla. Kiedy żywe organizmy na bazie węgla giną, ich zakopane szczątki mogą ulec kompresji i z czasem zamieniają się w paliwa kopalne.
Wymagania wodne roślin
Woda pomaga transportować żywność i składniki odżywcze w komórkach i między tkankami, zapewniając pożywienie wszystkim częściom żywej rośliny. Duże wakuole w komórkach zawierają wodę, która wzmacnia łodygę, wzmacnia ścianę komórkową i ułatwia osmozę liści.
Niezróżnicowane komórki w merystemie nie mogłyby właściwie specjalizować się w liście, kwiaty lub łodygi, jeśli komórki w tkance były bardzo odwodnione. Pędy i liście opadają, gdy zapotrzebowanie na wodę jest niespełnione, a fotosynteza zwalnia.
Rośliny i woda: pokrewne projekty naukowe
Studenci zainteresowani dowiedzeniem się więcej o wymaganiach dotyczących roślin i wody mogą cieszyć się eksperymentowaniem z nasionami porośniętej fasoli. Fasola lima i fasolka szparagowa rosną szybko, co sprawia, że doskonale nadają się do projektu naukowego dotyczącego roślin do karmienia lub prezentacji w klasie. Nauczyciele mogą sadzić nasiona na około tydzień przed rozpoczęciem eksperymentów, aby określić, które czynniki środowiskowe, takie jak odpowiednia woda, wpływają na wzrost roślin.
Na przykład klasa naukowa mogłaby dalej rosnąć, podlewać i mierzyć pięć lub więcej kiełków fasoli przy oknie przez dwa tygodnie lub dłużej. Dla celów porównania mogliby wprowadzić zmienne w eksperymentalnych grupach kiełków i rozwinąć hipotezę. Grupy eksperymentalne składające się z pięciu lub więcej roślin są zalecane dla większej próby.
Na przykład: