Πόσο διαρκεί η φωτοσύνθεση;

Η φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία που χρησιμοποιούν τα φυτά για τη δημιουργία τροφής, χρησιμοποιώντας ελαφριά ενέργεια, διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Αυτή η διαδικασία είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη και συνεχίζεται καθ 'όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής του φυτού. Ο ρυθμός φωτοσύνθεσης στα φυτά εξαρτάται από τη διαθεσιμότητα αυτών των τριών στοιχείων. Η ισχύς του φωτός που διατίθεται στο εργοστάσιο, η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στο ατμόσφαιρα και η ποσότητα νερού που διατίθεται στο φυτό μπορεί να ενθαρρύνει ή να επιβραδύνει τη διαδικασία φωτοσύνθεση. Πρέπει να υπάρχει ένας βέλτιστος συνδυασμός αυτών των τριών βασικών στοιχείων, προκειμένου να προκύψει η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης. Χωρίς τη σωστή ισορροπία, η φωτοσύνθεση μπορεί να επιβραδύνει ή να σταματήσει εντελώς.

Η ισχύς του φωτός που διατίθεται στο φυτό επηρεάζει τη διαδικασία φωτοσύνθεσης. Το φωτοσύνθεση που εξαρτάται από το φως μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο όταν υπάρχει αρκετό φως για να απορροφήσει το φυτό. Όταν δεν υπάρχει αρκετό φως, χρωστικές ουσίες όπως η χλωροφύλλη δεν μπορούν να απορροφήσουν αρκετή φωτεινή ενέργεια για να δημιουργήσουν τριφωσφορική αδενοσίνη, επίσης γνωστή ως ATP. Το ATP είναι μια χημική ουσία που χρησιμοποιείται από το εργοστάσιο για την αποθήκευση ενέργειας και είναι απαραίτητο συστατικό στη δεύτερη φάση της φωτοσύνθεσης, η οποία ονομάζεται φάση ανεξάρτητη από το φως. Για το λόγο αυτό, ενώ η φωτοσύνθεση μπορεί να ξεκινήσει μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας, μόλις δημιουργηθεί το ATP, η διαδικασία μπορεί να ολοκληρώσει ανά πάσα στιγμή ότι είναι η κατάλληλη ποσότητα νερού και διοξειδίου του άνθρακα διαθέσιμος.

Η φωτοσύνθεση απαιτεί μια ορισμένη ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα για να είναι επιτυχής. Η ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που διατίθεται στην ατμόσφαιρα μειώνεται σε υψηλότερα υψόμετρα, γεγονός που επιβραδύνει τη διαδικασία φωτοσύνθεσης. Σε εξαιρετικά υψηλές αυξήσεις, η έλλειψη διοξειδίου του άνθρακα μπορεί να αποτρέψει τη διαδικασία εντελώς. Εκτός από το διοξείδιο του άνθρακα, το φυτό απαιτεί επίσης νερό για τη χημική αντίδραση που δημιουργεί ζάχαρη. Κάθε μόριο ζάχαρης που παράγεται από το φυτό απαιτεί έξι μόρια νερού. Τα μόρια νερού παρέχουν υδρογόνο, αφήνοντας το υπόλοιπο οξυγόνο ως απόβλητο προϊόν. Εάν η διαθέσιμη ποσότητα νερού δεν είναι αρκετή για να ολοκληρωθεί η διαδικασία, η φωτοσύνθεση σταματά μέχρι να διατεθεί περισσότερο νερό.

Αν και ο ρυθμός φωτοσύνθεσης διαφέρει μεταξύ ειδών φυτών και περιβαλλοντικών παραγόντων, είναι δυνατόν να προσδιοριστεί ο ακριβής ρυθμός φωτοσύνθεσης ενός συγκεκριμένου φυτού. Σε ένα πείραμα που πραγματοποιήθηκε στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο, δοκιμάστηκε ο ρυθμός φωτοσύνθεσης που πραγματοποιήθηκε με φυλλοβόλα φύλλα. Σε αυτό το πείραμα, προσδιορίστηκε ότι τα φύλλα που δοκιμάστηκαν επεξεργάστηκαν 44,14 ppm (μέρη ανά εκατομμύριο) αερίου διοξειδίου του άνθρακα σε κάθε λεπτό φωτοσύνθεσης για κάθε γραμμάριο επιφάνειας φύλλου.