Hvorfor trenger planter vann i fotosyntese?

Fotosyntese er en vidunderlig og likevel enkel kjemisk reaksjon som oppstår når planter bruker sollys, vann og karbondioksid for å lage energipakede matmolekyler. Planter trekker vann fra røttene og absorberer molekyler av atmosfærisk karbondioksid for å samle de nødvendige ingrediensene for å syntetisere glukose (sukker).

Vann (H₂O) molekyler splitte og donere elektroner til karbondioksidmolekyler når lysenergi fra solen omdannes til de kjemiske bindingene av glukose (sukker) under fotosyntese.

Oppskriften på glukose er seks vannmolekyler (H₂O) pluss seks molekyler karbondioksid (CO₂) pluss eksponering for sollys. Fotoner i lysbølger setter i gang en kjemisk reaksjon i cellen som bryter bindingen av vann og karbondioksidmolekyler og omorganiserer disse reaktantene i glukose og oksygen - et biprodukt.

Formelen for fotosyntese blir ofte uttrykt som en ligning:

6H₂O + 6CO₂ + sollys → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

For nesten 3,5 milliarder år siden forandret cyanobakterier verdens gang med sin fotosyntetiske kraft til å konvertere lysenergi og uorganiske stoffer til kjemisk energi for mat. I følge

Selv om detaljene fremdeles blir studert og debattert, ser det ut til at tilpasning av fotosyntetiske sentre i tidlige livsformer som encellede planter og alger har startet evolusjonen.

Fotosyntese er viktig for liv og bærekraft i et balansert økosystem. Fotosyntetiske organismer er i bunnen av matnett, noe som betyr at de direkte eller indirekte produserer matenergi til planteetere, altetende, sekundære og tertiære forbrukere og toppdyr. Når vannmolekyler deler seg under den fotosyntetiske reaksjonen, dannes oksygenmolekyler og frigjøres i vannet og luften.

Uten oksygen ville ikke livet eksistere som i dag.

Videre spiller fotosyntese en viktig rolle i senking av karbondioksid. Prosessen med å omdanne karbondioksid til karbohydrater kalles karbonfiksering. Når karbonbaserte levende organismer dør, kan deres begravde rester bli komprimert, og over tid kan de vende seg til fossilt brensel.

Vann hjelper til med å transportere mat og næringsstoffer i cellene og mellom vev for å gi næring til alle deler av en levende plante. Stor vakuoles inne i celler inneholder vann som styrker stammen, styrker celleveggen og letter osmose i blader.

Udifferensierte celler i meristen kunne ikke skikkelig spesialisere seg i blader, blomster eller stammer hvis celler i vevet var veldig dehydrert. Stengler og blader henger når vannbehovet ikke er oppfylt, og fotosyntese avtar.

Studenter som er interessert i å lære mer om planter og vannbehov, kan glede seg over å eksperimentere med spirede bønnefrø. Limabønner og stangbønner vokser raskt, noe som gjør dem godt egnet for fôring plantevitenskapelig prosjekt eller klasseromsdemonstrasjon. Lærere kan plante frøene omtrent en uke før elevene begynner å eksperimentere for å finne ut hvilke miljøfaktorer, som tilstrekkelig vann, som påvirker planteveksten.

For eksempel kan en naturfagskurs fortsette å vokse, vanne og måle fem eller flere bønnespirer ved siden av et vindu i to uker eller lenger. For sammenligningsformål kunne de introdusere variabler i eksperimentelle grupper av spirer og utvikle en hypotese. Eksperimentelle grupper på fem planter eller mer anbefales for større prøvestørrelse.

For eksempel:

• Eksperimentell gruppe 1: Hold tilbake vann for å se hvor snart vekst av bønnespirer påvirkes av dehydrering.

• Eksperimentell gruppe 2: Legg en papirpose over bønnespirene for å observere hvordan lite lys kan påvirke fotosyntese og klorofyllproduksjon.

• Eksperimentgruppe 3: Pakk plastsandwichposer rundt bønnespirer for å studere effekten av forstyrret gassutveksling.
  

• Eksperimentell gruppe 4: Plasser bønnespirer i kjøleskap hver natt for å se hvordan kaldere temperaturer kan påvirke veksten.