Zašto biljkama treba voda u fotosintezi?

Fotosinteza je čudesna, a opet jednostavna kemijska reakcija koja se događa kada biljke koriste sunčevu svjetlost, vodu i ugljični dioksid za stvaranje energetski upakiranih molekula hrane. Biljke izvlače vodu iz korijena i apsorbiraju molekule atmosferskog ugljičnog dioksida kako bi skupile potrebne sastojke za sintezu glukoze (šećera).

Voda (H₂O) molekule dijeli i donira elektrone molekulama ugljičnog dioksida dok se svjetlosna energija sunca tijekom fotosinteze pretvara u kemijske veze glukoze (šećera).

Recept za glukozu je šest molekula vode (H₂O) plus šest molekula ugljičnog dioksida (CO₂) plus izlaganje sunčevoj svjetlosti. Fotoni u svjetlosnim valovima pokreću kemijsku reakciju u stanici koja razbija veze molekula vode i ugljičnog dioksida i reorganizira te reaktante u glukozu i kisik - nusproizvod.

Formula za fotosinteza obično se izražava kao jednadžba:

6H₂O + 6CO₂ + sunčeva svjetlost → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Prije gotovo 3,5 milijardi godina, cijanobakterije su promijenile tijek svijeta svojom fotosintetskom snagom da svjetlost i anorganske tvari pretvore u kemijsku energiju za hranu. Prema

Iako se detalji još uvijek proučavaju i raspravljaju, čini se da je adaptacija fotosintetskih centara u ranim životnim oblicima poput jednoćelijskih biljaka i algi započela evoluciju.

Fotosinteza je ključna za život i održivost uravnoteženog ekosustava. Fotosintetski organizmi nalaze se na dnu prehrambena mreža, što znači da oni izravno ili neizravno proizvode hranu za biljojede, svejede, sekundarne i tercijarne potrošače i vršne grabežljivce. Kad se molekule vode podijele tijekom fotosintetske reakcije, molekule kisika nastaju i puštaju se u vodu i zrak.

Bez kisika život ne bi postojao kao danas.

Nadalje, fotosinteza igra vitalnu ulogu u potapanju ugljičnog dioksida. Proces pretvaranja ugljičnog dioksida u ugljikohidrate naziva se fiksacija ugljika. Kad živi organizmi na bazi ugljika umru, njihovi zakopani ostaci mogu se stisnuti i s vremenom se pretvoriti u fosilno gorivo.

Voda pomaže u transportu hrane i hranjivih sastojaka unutar stanica i između tkiva kako bi osigurala prehranu svim dijelovima žive biljke. Veliki vakuole unutar stanica sadrži vodu koja jača stabljiku, jača staničnu stijenku i olakšava osmozu u lišću.

Nediferencirane stanice u meristemu ne bi se mogle pravilno specijalizirati za lišće, cvjetanje ili stabljike ako su stanice u tkivu bile jako dehidrirane. Stabljike i lišće se spuštaju kada su potrebe za vodom nezadovoljene, a fotosinteza usporava.

Studenti koje zanima više o biljkama i potrebama vode mogu uživati ​​u eksperimentiranju s proklijalim sjemenkama graha. Grah Lima i mahune brzo rastu, što ih čini pogodnima za hranjenje biljni naučni projekt ili demonstracija u učionici. Učitelji mogu posaditi sjeme otprilike tjedan dana prije nego što učenici počnu eksperimentirati kako bi utvrdili koji čimbenici okoliša, poput adekvatne vode, utječu na rast biljaka.

Na primjer, satovi znanosti mogli bi nastaviti rasti, zalijevati i mjeriti pet ili više klica graha pokraj prozora dva tjedna ili duže. Radi usporedbe mogli bi uvesti varijable u eksperimentalne skupine klica i razviti hipotezu. Za veću veličinu uzorka preporučuju se eksperimentalne skupine od pet ili više biljaka.

Na primjer:

• Eksperimentalna skupina 1: Zadržite vodu kako biste vidjeli koliko brzo dehidracija utječe na rast klica graha.

• Eksperimentalna skupina 2: Stavite papirnatu vrećicu preko klica graha kako biste promatrali kako slabo osvjetljenje može utjecati na fotosintezu i stvaranje klorofila.

• Eksperimentalna skupina 3: Zamotajte plastične vrećice za sendviče oko klica graha kako biste proučavali učinke poremećene izmjene plinova.
  

• Eksperimentalna skupina 4: Klice graha stavljajte svake večeri u hladnjak kako biste vidjeli kako hladnije temperature mogu utjecati na rast.