Kāpēc augiem fotosintēzē nepieciešams ūdens?

Fotosintēze ir brīnišķīga un tomēr vienkārša ķīmiska reakcija, kas notiek, kad augi izmanto saules gaismu, ūdeni un oglekļa dioksīdu, lai ražotu enerģiju saturošas pārtikas molekulas. Augi izvelk ūdeni no saknēm un absorbē atmosfēras oglekļa dioksīda molekulas, lai savāktu nepieciešamās sastāvdaļas glikozes (cukura) sintezēšanai.

Ūdens (H₂O) molekulas sadaliet un ziedojiet elektronus oglekļa dioksīda molekulām, jo ​​saules gaismas enerģija fotosintēzes laikā tiek pārveidota par glikozes (cukura) ķīmiskajām saitēm.

Glikozes recepte ir sešas ūdens molekulas (H₂O) plus sešas oglekļa dioksīda molekulas (CO₂), kā arī saules gaismas iedarbība. Gaismas viļņu fotoni šūnā sāk ķīmisku reakciju, kas pārtrauc ūdens un oglekļa dioksīda molekulu saites un reorganizē šos reaģentus glikozē un skābeklī - blakusproduktā.

Formula fotosintēze parasti izsaka kā vienādojumu:

6H₂O + 6CO₂ + saules gaisma → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Gandrīz pirms 3,5 miljardiem gadu zilaļģes mainīja pasaules gaitu ar savu fotosintētisko spēku, lai gaismas enerģiju un neorganiskās vielas pārveidotu par ķīmisko enerģiju pārtikai. Pēc

Lai gan detaļas joprojām tiek pētītas un tiek apspriestas, šķiet, ka fotosintētisko centru pielāgošana agrīnās dzīves formās, piemēram, vienšūnu augos un aļģēs, ir sākusi evolūciju.

Fotosintēze ir būtiska dzīvībai un ilgtspējībai līdzsvarotā ekosistēmā. Fotosintētiskie organismi atrodas pārtikas tīkls, kas nozīmē, ka tie tieši vai netieši ražo pārtikas enerģiju zālēdājiem, visēdājiem, sekundārajiem un terciārajiem patērētājiem un virsotnes plēsējiem. Kad fotosintēzes reakcijas laikā ūdens molekulas sadalās, veidojas skābekļa molekulas un izdalās ūdenī un gaisā.

Bez skābekļa dzīvība nepastāvētu kā šodien.

Turklāt fotosintēzei ir būtiska loma oglekļa dioksīda iegremdēšanā. Oglekļa dioksīda pārveidošanas procesu par ogļhidrātiem sauc par oglekļa fiksāciju. Kad mirst dzīvie organismi, kuru pamatā ir ogleklis, to apglabātās atliekas var saspiesties un laika gaitā pievērsties fosilā degviela.

Ūdens palīdz transportēt pārtiku un barības vielas šūnās un starp audiem, lai nodrošinātu barību visām dzīvā auga daļām. Liels vakuoles šūnās satur ūdeni, kas stiprina stublāju, stiprina šūnu sienu un atvieglo lapu osmozi.

Meristēmas nediferencētās šūnas nevarēja pienācīgi specializēties lapās, ziedos vai stublājos, ja šūnas audos bija stipri dehidrētas. Stumbri un lapas nokrīt, kad ūdens vajadzības nav apmierinātas, un fotosintēze palēninās.

Studenti, kuri vēlas uzzināt vairāk par augiem un ūdens prasībām, var baudīt eksperimentus ar diedzētām pupiņu sēklām. Lima pupiņas un stieņu pupiņas ātri aug, kas padara tās labi piemērotas barošanai augu zinātnes projekts vai klases demonstrācija. Skolotāji var sēt sēklas apmēram nedēļu pirms studenti sāk eksperimentēt, lai noteiktu, kuri vides faktori, piemēram, pietiekams ūdens daudzums, ietekmē augu augšanu.

Piemēram, zinātnes klase divas nedēļas vai ilgāk varētu turpināt augt, laistīt un izmērīt piecus vai vairāk pupiņu asnus blakus logam. Salīdzināšanas nolūkā viņi varētu ieviest mainīgos lielumus asnu eksperimentālajās grupās un izstrādāt hipotēzi. Lielākam parauga lielumam ir ieteicamas eksperimentālās grupas, kurās ir pieci augi vai vairāk.

Piemēram:

• 1. eksperimentālā grupa: aizturiet ūdeni, lai redzētu, cik ātri dehidrācija ietekmē pupiņu asnu augšanu.

• 2. eksperimentālā grupa: Novietojiet papīra maisu virs pupiņu dīgstiem, lai novērotu, kā vāja gaisma var ietekmēt fotosintēzi un hlorofila ražošanu.

• 3. eksperimenta grupa: aptiniet plastmasas sviestmaižu maisiņus ap pupiņu kāpostiem, lai pētītu traucētu gāzu apmaiņas sekas.
  

• 4. eksperimentālā grupa: katru nakti ievietojiet pupiņu kāpostus ledusskapī, lai redzētu, kā aukstāka temperatūra var ietekmēt augšanu.