Az oxigén egy melléktermék, amely akkor szabadul fel, amikor a növények fotoszintézisben vesznek részt, és ezt a folyamatot használják saját élelmiszerük előállításához. A fotoszintézis során bekövetkező kémiai események összetettek. Ennek eredményeként hat szén-dioxid-molekula és hat vízmolekula hat glükózmolekulává és hat oxigénmolekulává válik. A "fotoszintézis" szó jelentése: "fényekkel való dolgok készítése".
A levegő jelentősége a növények és állatok számára
Az oxigén, a nitrogén, a szén-dioxid és más nyomgázok specifikus kémiai arányai nélkül, amelyek a földi növényeknek és állatoknak szükségesek, semmi sem élne, ahogy ismerjük. A fotoszintézis eredményeként az állatok szimbiotikus kapcsolatban élnek a Föld összes növényi életével. A növények megkövetelik, hogy az állatok kiutasítsák a szén-dioxidot, míg az állatokhoz a növények által termelt oxigén szükséges.
A levegő annyira elengedhetetlen a földi élethez, hogy az oxigénes fotoszintézis evolúciójának tanulmányozásával Woodward Fischer és munkatársai azonosíthatják bolygónk történelmének kulcsfontosságú eseményeit, például amikor a cianobaktériumok és a növények először felmerült. Nagyon klassz, igaz?
Víz és tápanyagok
A növényi gyökerek felszívják a vizet és néhány tápanyagot a talajból. A víz a növényen felfelé halad a xilemen keresztül, amely egy speciális szövet a növény belsejében. Vízre van szükség a létfontosságú tápanyagok növényen keresztül történő szállításához, és ez a fotoszintézis során bekövetkező kémia redukálószerévé válik. A növény vizet használ a szén-dioxid-molekulák lebontására, mielőtt azokat újra össze lehetne állítani a növény tárolt energiájaként felhasznált cukoranyaggal.
A Nap energiája
A napfényben lévő fotonok biztosítják a fotoszintézis kialakulásához szükséges energiát. A növény fényelnyelő pigmentekkel, például klorofillal és karotinoidokkal rögzíti ezeket a fotonokat. Ezek a pigmentek felelősek a növények zöld leveléért is. A klorofill és a karotinoidok nem képesek hatékonyan elnyelni a zöld vagy sárga fényt a színspektrumból. Ennek eredményeként ezek a színek visszatükröződnek a levelektől, így zöldnek tűnnek a szemünk számára.
Szén-dioxid
A növények apró nyílásokon keresztül szívják fel a szén-dioxidot a levegőből, úgynevezett sztómák a növény epidermiszében vagy a külső szövetrétegben. Ezek a mikroszkopikus sztómák pórusai megnyílnak és bezáródnak, amikor a növény igényei megváltoznak a szén-dioxid felszívódásától az oxigén és a víz kiszorításáig. A szén-dioxid a légzésben az állatok kilégzéséből, valamint a bomló szerves anyagokból származik.
Glükóz készítése
Miután minden szükséges összetevő a helyén van, a növény szétszakítja a gyökereken keresztül felszívódott víz egy részét és a légkörből felvett szén-dioxidot. Kémiai reakciók és a nap energiája szétbontja a molekulákat. A kémiai reakciók újabb sorozata, ismét felhasználva a nap energiáját, a kapott atomokat glükózmolekulákká állítja össze. A növény az egyszerű cukor nagy részét a növekedés érdekében tárolja, és egy keveset fogyaszt a fotoszintézis során.
Milyen folyamathoz használják a sejtek oxigént?
Az oxigén a fotoszintézis mellékterméke. A növénynek nincs szüksége oxigénmolekulákra, ezért a sztómákon keresztül kiűzik őket. A növények által kiszorított oxigén belép a levegőbe, hogy az állatok és az aerob baktériumok belélegezzék őket.
Az állati sejtek oxigént használnak az oxidációnak nevezett folyamathoz. Az oxidáció létfontosságú az élelmiszer-molekulák lebontásához a glükózmolekulák kivonása érdekében. A test ezután a glükózt használja energiaforrásként a testet tápláló kritikus anyagcsere-folyamatokhoz.
Szórakoztató növényi kísérletek, amelyeket otthon lehet kipróbálni
Ha látni akarja, hogy a növények oxigént termelnek, válasszon ki egy zöld levelet egy növényből, tegye egy pohár vízbe, és hagyja néhány órán át a napon. Visszatérve látni fogja, hogy a levélen és az üveg körül kis légbuborékok képződtek. Szüksége lehet nagyítóra a megfelelő megjelenés érdekében.