Hvordan fremstiller planter ilt?

Oxygen er et biprodukt, der frigives, når planter deltager i fotosyntese, den proces, de bruger til at producere deres egen mad. De kemiske begivenheder, der opstår under fotosyntese, er komplekse. Resultatet er, at seks kuldioxidmolekyler og seks vandmolekyler bliver til seks glukosemolekyler og seks iltmolekyler. Ordet "fotosyntese" betyder "at gøre ting med lys."

Uden de specifikke kemiske forhold mellem ilt, nitrogen, kuldioxid og andre sporgasser, der udgør luftplanterne og dyrene på jorden, ville intet være i live, som vi kender det. Som et resultat af fotosyntese lever dyr i et symbiotisk forhold til alt planteliv på jorden. Planter kræver, at kuldioxiddyrene udvises, mens dyr kræver, at iltplanterne producerer.

Luft er så vigtig for livet på jorden, at ved at studere udviklingen af ​​iltfotosyntese, Woodward Fischer og medarbejdere kan identificere nøglebegivenheder i vores planets historie, f.eks. når cyanobakterier og planter først opstod. Temmelig sej, ikke?

Planterødder absorberer vand og nogle næringsstoffer fra jorden. Vand bevæger sig op ad planten gennem xylem, som er et specialiseret væv inde i planten. Vand er nødvendigt som et middel til at transportere vitale næringsstoffer gennem hele planten, og det bliver et reduktionsmiddel for den kemi, der opstår under fotosyntese processen. Anlægget bruger vand til at nedbryde kuldioxidmolekyler, før de kan samles igen i det sukkerstof, planten bruger som lagret energi.

Fotoner i sollys giver den energi, der kræves for at fotosyntese skal forekomme. Planten fanger disse fotoner med lysabsorberende pigmenter, såsom klorofyl og carotenoider. Disse pigmenter er også ansvarlige for de grønne blade på planterne. Klorofyl og carotenoider absorberer ikke effektivt grønt eller gult lys fra farvespektret. Som et resultat reflekterer disse farver væk fra bladene og får dem til at virke grønne for vores øjne.

Planter absorberer kuldioxid fra luften gennem små åbninger, kaldet stomata i plantens epidermis eller ydre vævslag. Disse mikroskopiske stomataporer åbner og lukker, når plantens behov skifter fra at absorbere kuldioxid til at udvise ilt og vand. Kuldioxid er til stede i atmosfæren fra udånding fra dyr under åndedræt samt fra rådnende organisk stof.

Når alle de nødvendige ingredienser er på plads, river planten noget af det vand, den har absorberet gennem rødderne, og den kuldioxid, den har optaget fra atmosfæren. En række kemiske reaktioner og solens energi adskiller molekylerne. En anden række kemiske reaktioner, der igen bruger solens energi, samler de resulterende atomer igen i glukosemolekyler. Planten gemmer det meste af dette enkle sukker til vækst og forbruger lidt under fotosyntese.

Oxygen er et biprodukt af fotosyntese. Planten har ikke brug for iltmolekylerne, så de udvises gennem stomataen. Ilt, der uddrives af planter, kommer ind i luften for at blive inhaleret af dyr og aerobe bakterier.

Dyreceller bruger ilt til en proces kaldet oxidation. Oxidation er afgørende for nedbrydning af fødevaremolekyler for at ekstrahere glukosemolekyler. Kroppen bruger derefter glukose som en energikilde til kritiske metaboliske processer, der brænder kroppen.

For at se planter, der fremstiller ilt i aktion, skal du vælge et grønt blad fra en plante, placere det i et glas vand og lade det stå i solen i et par timer. Når du kommer tilbage, vil du se, at der er dannet små luftbobler på bladet og omkring glasset. Du har muligvis brug for et forstørrelsesglas for at få et godt udseende.