Miksi kasvit tarvitsevat vettä fotosynteesissä?

Fotosynteesi on ihmeellinen ja silti yksinkertainen kemiallinen reaktio, joka tapahtuu, kun kasvit käyttävät auringonvaloa, vettä ja hiilidioksidia energiapakattujen ruokamolekyylien valmistamiseen. Kasvit vetävät vettä juuristaan ​​ja imevät ilmakehän hiilidioksidimolekyylit kerätäkseen tarvittavat ainesosat glukoosin (sokerin) syntetisoimiseksi.

Vesi (H₂O) molekyylit jakaa ja lahjoittaa elektroneja hiilidioksidimolekyyleille, kun auringon valoenergia muuttuu glukoosin (sokerin) kemiallisiksi sidoksiksi fotosynteesin aikana.

Glukoosiresepti on kuusi vesimolekyyliä (H₂O) plus kuusi hiilidioksidimolekyyliä (CO₂) ja altistuminen auringonvalolle. Valoaalloissa olevat fotonit aloittavat solussa kemiallisen reaktion, joka rikkoo veden ja hiilidioksidimolekyylien sidokset ja organisoi nämä reagenssit uudelleen glukoosiksi ja hapeksi - sivutuotteeksi.

Kaava fotosynteesi ilmaistaan ​​yleisesti yhtälönä:

6H₂O + 6CO₂ + auringonvalo → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Lähes 3,5 miljardia vuotta sitten syanobakteerit muuttivat maailman kulkua fotosynteettisellä voimallaan muuntaa valoenergia ja epäorgaaniset aineet kemialliseksi energiaksi ruokaa varten. Mukaan

Vaikka yksityiskohtia tutkitaan edelleen ja niistä keskustellaan, fotosynteesikeskusten mukauttaminen varhaisissa elämänmuodoissa, kuten yksisoluisissa kasveissa ja levissä, näyttää olevan hyppäämäinen evoluutio.

Fotosynteesi on välttämätöntä tasapainoisen ekosysteemin elämän ja kestävyyden kannalta. Fotosynteettiset organismit ovat ruokaverkko, mikä tarkoittaa, että ne tuottavat suoraan tai epäsuorasti ruoka-energiaa kasvinsyöjille, kaikkiruokaisille, toissijaisille ja tertiäärisille kuluttajille sekä kärpässaalistajille. Kun vesimolekyylit hajoavat fotosynteesireaktion aikana, muodostuu happimolekyylejä ja vapautuu veteen ja ilmaan.

Ilman happea elämää ei olisi olemassa kuten nykyään.

Lisäksi fotosynteesillä on tärkeä rooli hiilidioksidin uppoamisessa. Hiilidioksidin muuntamista hiilihydraateiksi kutsutaan hiilen kiinnitykseksi. Kun hiilipohjaiset elävät organismit kuolevat, niiden haudatut jäänteet voivat puristua ja ajan myötä kääntyä fossiilinen polttoaine.

Vesi auttaa kuljettamaan ruokaa ja ravinteita soluissa ja kudosten välillä ravitsemaan elävän kasvin kaikkia osia. Suuri tyhjiöt soluissa on vettä, joka vahvistaa vartta, vahvistaa soluseinää ja helpottaa lehtien osmoosia.

Meristeemin erilaistumattomat solut eivät voineet erikoistua kunnolla lehtiin, kukintoihin tai varsiin, jos kudoksen solut olivat kuivuneet huonosti. Varret ja lehdet roikkuvat, kun vedentarpeet eivät ole täyttyneet, ja fotosynteesi hidastuu.

Opiskelijat, jotka ovat kiinnostuneita oppimaan lisää kasveista ja vedentarpeesta, voivat kokeilla itettyjen papujen siemeniä. Lima-pavut ja napapavut kasvavat nopeasti, minkä vuoksi ne sopivat hyvin ruokintaan kasvitieteellinen projekti tai luokkahuoneessa esittely. Opettajat voivat istuttaa siemenet noin viikkoa ennen kuin opiskelijat alkavat kokeilla selvittääkseen mitkä ympäristötekijät, kuten riittävä vesi, vaikuttavat kasvien kasvuun.

Esimerkiksi luonnontieteiden luokka voisi jatkaa kasvua, kastelua ja mitata viittä tai useampaa pavunversoa ikkunan vieressä vähintään kahden viikon ajan. Vertailun vuoksi he voisivat tuoda muuttujia kokeellisiin ituryhmiin ja kehittää hypoteesin. Suurempia näytekokoja varten suositellaan vähintään viiden kasvin kokeellisia ryhmiä.

Esimerkiksi:

• Kokeellinen ryhmä 1: Pidättele vettä, jotta näet, kuinka nopeasti kuivuminen vaikuttaa pavunsiementen kasvuun.

• Koeryhmä 2: Aseta paperipussi pavunversojen päälle tarkkailemaan, kuinka heikko valo voi vaikuttaa fotosynteesiin ja klorofyllituotantoon.

• Koeryhmä 3: Kääri muoviset voileipäkassit pavunversojen ympärille, jotta voidaan tutkia häiriintyneiden kaasujen vaihdon vaikutuksia.
  

• Koeryhmä 4: Aseta papu ituja jääkaappiin joka ilta nähdäksesi, kuinka kylmemmät lämpötilat voivat vaikuttaa kasvuun.