Bez saules augi nevar iegūt pārtiku, kas nepieciešama augšanai, pavairošanai un izdzīvošanai. Atšķirībā no dzīvniekiem augi ir autotrofi, kas nozīmē, ka tie rada paši savu pārtikas avotu. Glikozes veidošanai viņi izmanto gaismas vai saules enerģiju, ūdeni un gaisa gāzes. Šis process ir fotosintēze, un to izmanto visi augi, aļģes un pat daži mikroorganismi.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Saule ir galvenais enerģijas avots gandrīz visām Zemes dzīvajām būtnēm. Tas augam piešķir gaismas enerģiju, kas nepieciešama fotosintēzei, kas šo gaismas enerģiju pārvērš uzglabājamā formā (glikozē) un uztur augus dzīvus. Fotosintēzes blakusprodukts ir skābeklis, kas visiem dzīvniekiem nepieciešams izdzīvošanai.
Kā darbojas fotosintēze
Augs absorbē oglekļa dioksīdu no gaisa caur sīkām atverēm to lapās, zaros, kātos, ziedos un saknes, ūdeni no augsnes caur saknēm un gaismas enerģiju no saules, lai veiktu fotosintēze. Gaismas enerģija izraisa ķīmisku reakciju, sadalot oglekļa dioksīdu un ūdens molekulas un pārkārtojot tās, lai izveidotu cukuru (glikozi) un skābekļa gāzi. Cukuru pēc tam strādīgie organoīdi, ko sauc par hloroplastiem, kuru visvairāk ir augu zaļo lapu šūnās, sadala enerģijā, lai veicinātu auga augšanu un atjaunošanos. Rūpnīcas radītā skābekļa gāze atgriežas atmosfērā caur tām pašām mazajām caurumiem, kas absorbēja oglekļa dioksīdu.
Fotosintēzes process
Fotosintēze ir sarežģīts process ar diviem posmiem. Pirmais posms ir no gaismas atkarīga reakcija, kad saules gaismas fotoni skar auga lapu, cinko gaismu absorbējošo pigmentu hlorofilu un aktivizē elektronus. Tas sadala ūdeni skābekļa un ūdeņraža jonos. Otrajā posmā, no gaismas neatkarīgā reakcijā, gaismas reakcijas enerģija tiek izmantota, lai oglekļa dioksīdu pārvērstu glikozē caur a ķīmisko reakciju sērijas, kas sākas ar 3-ribulozes bifosfātu un nonāk pie vienas un tās pašas molekulas, procesā ražojot glikozi. Augs glikozi izmanto dažādos veidos. Tas to var pārveidot par ķīmiskajām vielām, kas nepieciešamas augu šūnu audzēšanai, piemēram, celuloze vai ciete, ko tā var uzglabāt, līdz augam ir jāpārvērš tā atkal glikozē. Tas var to sadalīt elpošanas laikā, atbrīvojot glikozes molekulās uzkrāto enerģiju. Augam nav vajadzīga saules enerģija elpošanai.
Gaismas intensitāte
Ja augs nesaņem pietiekami daudz saules gaismas, fotosintēzes process palēninās, pat ja tajā ir pietiekami daudz ūdens un oglekļa dioksīda. Gaismas intensitātes palielināšana palielinās fotosintēzes ātrumu. Tāpat, ja augs nesaņem pietiekami daudz oglekļa dioksīda, tas ierobežo fotosintēzes procesu pat tad, ja tas saņem daudz gaismas. Dažreiz lauksaimnieki izmanto mākslīgās gaismas, lai ļautu augiem fotosintezēt ārpus dienasgaismas stundām.