Kodėl augalams reikia vandens fotosintezėje?

Fotosintezė yra nuostabi ir vis dėlto paprasta cheminė reakcija, kuri įvyksta, kai augalai naudoja saulės šviesą, vandenį ir anglies dioksidą, kad pagamintų maisto pakuotes. Augalai traukia vandenį iš savo šaknų ir sugeria atmosferos anglies dioksido molekules, kad surinktų būtinus ingredientus gliukozės (cukraus) sintezei.

Vanduo (H₂O) molekulės suskaidykite ir paaukokite elektronus anglies dioksido molekulėms, nes saulės šviesos energija fotosintezės metu virsta cheminėmis gliukozės (cukraus) jungtimis.

Gliukozės receptas yra šešios vandens molekulės (H₂O) plius šešios anglies dioksido molekulės (CO₂) plius saulės spindulių poveikis. Šviesos bangų fotonai ląstelėje inicijuoja cheminę reakciją, kuri nutraukia vandens ir anglies dioksido molekulių ryšius ir pertvarko šiuos reagentus į gliukozę ir deguonį - šalutinį produktą.

Formulė fotosintezė paprastai išreiškiamas lygtimi:

6H₂O + 6CO₂ + saulės šviesa → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Beveik prieš 3,5 milijardo metų melsvadumblės pakeitė pasaulio eigą savo fotosintetine jėga, paverčiančios šviesos energiją ir neorganines medžiagas maistui skirta chemine energija. Pagal

Nors detalės vis dar tiriamos ir diskutuojama, atrodo, kad fotosintezės centrų pritaikymas ankstyvosiose gyvenimo formose, tokiose kaip vienaląsčiai augalai ir dumbliai, evoliucionavo labai greitai.

Fotosintezė yra būtina gyvybei ir tvarumui subalansuotoje ekosistemoje. Fotosintetiniai organizmai yra maisto tinklas, tai reiškia, kad jie tiesiogiai ar netiesiogiai gamina maisto energiją žolėdžiams, visavalgiams, antriniams ir tretiniams vartotojams bei viršūnės plėšrūnams. Kai fotosintezės reakcijos metu vandens molekulės skyla, susidaro deguonies molekulės, kurios išsiskiria į vandenį ir orą.

Be deguonies gyvybė neegzistuotų kaip šiandien.

Be to, fotosintezė vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį skandinant anglies dvideginį. Anglies dioksido pavertimo angliavandeniais procesas vadinamas anglies fiksavimu. Mirus anglies pagrindu pagamintiems gyviesiems organizmams, jų palaidoti palaikai gali būti suspausti ir laikui bėgant kreiptis į iškastinis kuras.

Vanduo padeda pernešti maistą ir maistines medžiagas ląstelėse ir tarp audinių, kad maitintų visas gyvo augalo dalis. Didelis vakuolės ląstelėse yra vandens, kuris sustiprina kamieną, sustiprina ląstelės sienelę ir palengvina lapų osmosą.

Meristemos nediferencijuotos ląstelės negalėjo tinkamai specializuotis į lapus, žiedus ar stiebus, jei audinio ląstelės buvo stipriai dehidruotos. Stiebai ir lapai krinta, kai vandens poreikiai nepatenkinami, o fotosintezė sulėtėja.

Studentams, norintiems sužinoti daugiau apie augalus ir vandens poreikius, gali patikti eksperimentuoti su daigintomis pupelių sėklomis. Lima pupelės ir stiebai greitai auga, todėl jos gerai tinka šerti augalų mokslo projektas ar klasės demonstravimas. Mokytojai gali pasėti sėklas maždaug prieš savaitę, kol studentai pradeda eksperimentuoti, kad nustatytų, kurie aplinkos veiksniai, pvz., Pakankamas vandens kiekis, turi įtakos augalų augimui.

Pavyzdžiui, gamtos mokslų klasė dvi savaites ar ilgiau galėtų toliau auginti, laistyti ir matuoti penkis ar daugiau pupelių daigų šalia lango. Norėdami palyginti, jie galėtų įvesti kintamuosius eksperimentinėse daigų grupėse ir sukurti hipotezę. Didesniam mėginio dydžiui rekomenduojamos eksperimentinės grupės iš penkių ar daugiau augalų.

Pavyzdžiui:

• 1 eksperimentinė grupė: sulaikykite vandenį, kad sužinotumėte, kaip greitai dehidracija paveikia pupelių daigų augimą.

• 2 eksperimentinė grupė: uždėkite popierinį maišelį ant pupelių daigų ir stebėkite, kaip silpna šviesa gali paveikti fotosintezę ir chlorofilo gamybą.

• 3 eksperimento grupė: apvyniokite plastikinius sumuštinių maišelius aplink pupelių daigus, kad ištirtumėte sutrikusio dujų mainų poveikį.
  

• 4 eksperimentinė grupė: kiekvieną naktį įdėkite pupelių daigus į šaldytuvą, kad pamatytumėte, kaip šaltesnė temperatūra gali paveikti augimą.