Περιεχόμενο
- Η Διαδικασία Φωτοσύνθεσης
- Η εξίσωση για τη φωτοσύνθεση
- Ορισμός της φωτοσύνθεσης
- Σημασία της φωτοσύνθεσης
- Φωτοσύνθεση εναντίον χημικής σύνθεσης
Τα φυτά συνήθως λαμβάνουν πίστωση για να αποτελέσουν τη βάση των αλυσίδων τροφίμων. Λιγότερο γνωστές αλλά εξίσου σημαντικές είναι οι άλγες, οι οποίες εκτελούν επίσης το σημαντικό έργο της αλλαγής του διοξειδίου του άνθρακα στο οξυγόνο. Οι φυτοειδείς καταπονήσεις, οι μονοκύτταροι οργανισμοί που περιέχουν χλωροπλάστες, συνθέτουν τη δική τους συμβολή στην τροφική αλυσίδα και τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε οξυγόνο. Τι κοινό έχουν αυτοί οι οργανισμοί; Όλοι εκτελούν φωτοσύνθεση.
Η Διαδικασία Φωτοσύνθεσης
Η διαδικασία φωτοσύνθεσης χρησιμοποιεί την ενέργεια των ήλιων για να συνδυάσει διοξείδιο του άνθρακα και νερό για να σχηματίσει γλυκόζη, ένα σάκχαρο. Το διοξείδιο του άνθρακα εισέρχεται στα φυτά μέσω μικροσκοπικών πόρων στους πυθμένες των φύλλων ή διά της διάχυσης μέσω των κυτταρικών μεμβρανών στην περίπτωση των φυκών και των προβίστων. Το νερό εισέρχεται με ποικίλα μέσα, συνήθως ρίζες, αλλά και με όσμωση, που επιτρέπει στο νερό να περάσει μέσα από τις κυτταρικές μεμβράνες. Η ενέργεια του ήλιου, που απορροφάται από την πράσινη χημική χλωροφύλλη, τροφοδοτεί τη χημική αντίδραση που συνδυάζει τα μόρια του διοξειδίου του άνθρακα με τα μόρια του νερού για να σχηματίσει γλυκόζη, έναν τύπο ζάχαρης, και απελευθερώνει οξυγόνο ως απόβλητο προϊόν. Η γλυκόζη μπορεί να αποθηκευτεί σε φρούτα, ρίζες και στελέχη φυτών και να απελευθερωθεί με την αντίστροφη διαδικασία της αναπνοής, όπου το οξυγόνο χρησιμοποιείται για να σπάσει τη γλυκόζη κάτω από διοξείδιο του άνθρακα και νερό, απελευθερώνοντας την αποθηκευμένη ενέργεια.
Η εξίσωση για τη φωτοσύνθεση
Η εξίσωση φωτοσύνθεσης γράφεται ως: 6Η2O + 6CO2 → C6H12Ο6 + 6Ο2 και εξηγείται με λέξεις ως αντίδραση έξι μορίων νερού με έξι μόρια διοξειδίου του άνθρακα που δίνουν ένα μόριο γλυκόζης και έξι μόρια οξυγόνου. Σημειώστε ότι ένα μόριο οξυγόνου περιέχει ένα ζεύγος ατόμων οξυγόνου.
Ορισμός της φωτοσύνθεσης
Η λέξη φωτοσύνθεση κυριολεκτικά κατατάσσεται σε "φωτογραφία", ελληνική για το "φως" και "σύνθεση", μια ελληνική λέξη που σημαίνει "σύνθεση" ή συναρμολόγηση. Έτσι, η φωτοσύνθεση σημαίνει πραγματικά να βάζουμε μαζί με το φως. Τα φυτά, τα φύκια και οι φυτικές ρίζες χρησιμοποιούν το φως του ήλιου για να βάλουν μαζί διοξείδιο του άνθρακα και νερό για να παράγουν ζάχαρη.
Σημασία της φωτοσύνθεσης
Μια χημική εξήγηση της φωτοσύνθεσης δεν αρχίζει να μεταδίδει τη σημασία αυτής της διαδικασίας. Η αρχική ατμόσφαιρα της Γης, αποτελούμενη από διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια που εξαπλώθηκαν από τα ηφαίστεια, μετατράπηκε σταδιακά στη σύγχρονη ατμόσφαιρα με οξυγόνο, με τη φωτοσύνθεση των μπλε-πράσινων φυκών. Η μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε ζάχαρη παρέχει τροφή όχι μόνο για το φυτό αλλά και για σχεδόν όλη τη ζωή των ζώων. Ενώ τα φυτά παρέχουν τα περισσότερα από τα τρόφιμα στην ξηρά, οι άλγες και οι φυτικές ρίζες παρέχουν τροφή για τις περισσότερες υδρόβιες αλυσίδες τροφίμων. Με την πάροδο του χρόνου έχουν αναπτυχθεί πολλές αλληλεξαρτώμενες σχέσεις μεταξύ φυτών και ζώων, όπως η επικονίαση φυτών από έντομα, πουλιά ή νυχτερίδες. Τελικά, ωστόσο, πολλά φυτά θα επιβιώσουν χωρίς ζώα, αλλά τα περισσότερα ζώα δεν μπορούν να ζήσουν χωρίς φυτά ή άλλους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς.
Φωτοσύνθεση εναντίον χημικής σύνθεσης
Είναι δύσκολο να εξηγήσουμε τη φωτοσύνθεση χωρίς μια σύντομη σημείωση σχετικά με τη χημειοσύνθεση. Η χημειοσύνθεση χρησιμοποιεί χημικές αντιδράσεις για να απελευθερώσει ενέργεια και να σχηματίσει σάκχαρα. Ενώ οι φωτοσυνθετικές αντιδράσεις έχουν μόνο μία εξίσωση, οι χημειοσυνθετικές αντιδράσεις ποικίλουν ανάλογα με τον οργανισμό. Μία χημειοσυνθετική αντίδραση, η οποία διεξάγεται από βακτήρια σε υδροθερμικούς αγωγούς βαθιάς θάλασσας, συνδυάζει υδρόθειο, οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα για να σχηματίσει φορμαλδεΰδη (H-CHO, μερικές φορές γραμμένη ως CH2Ο) και απελευθερώνει θείο και νερό. Άλλα χημειοσυνθετικά βακτήρια οξειδώνουν το μεθάνιο ή μειώνουν τα σουλφίδια για να απελευθερώσουν ενέργεια. Τα χημειοσυνθετικά βακτήρια αποτελούν τη βάση της τροφικής αλυσίδας στις βαθιές ωκεάνιες κοινότητες, όπου το ηλιακό φως δεν διεισδύει. Τα χημειοσυνθετικά βακτήρια εμφανίζονται επίσης σε μερικές θερμές πηγές στη γη.