Fotosynteza to proces wykorzystywany przez rośliny do wytwarzania żywności przy użyciu energii świetlnej, dwutlenku węgla i wody. Proces ten jest niezbędny do wzrostu i trwa przez cały cykl życia rośliny. Tempo fotosyntezy w roślinach zależy od dostępności tych trzech pierwiastków. Natężenie światła dostępnego dla rośliny, stężenie dwutlenku węgla w atmosfera i ilość wody dostępnej dla rośliny mogą zachęcać lub spowalniać proces fotosynteza. Aby zaszła reakcja chemiczna fotosyntezy, musi istnieć optymalna kombinacja tych trzech podstawowych elementów. Bez właściwej równowagi fotosynteza może spowolnić lub całkowicie się zatrzymać.
Lekki
Siła światła dostępnego dla rośliny wpływa na proces fotosyntezy. Zależna od światła faza fotosyntezy może mieć miejsce tylko wtedy, gdy dostępna jest wystarczająca ilość światła do wchłonięcia przez roślinę. Gdy nie ma wystarczającej ilości światła, pigmenty, takie jak chlorofil, nie mogą wchłonąć wystarczającej ilości energii świetlnej, aby wytworzyć trifosforan adenozyny, znany również jako ATP. ATP jest substancją chemiczną wykorzystywaną przez roślinę do magazynowania energii i jest niezbędnym składnikiem w drugiej fazie fotosyntezy, zwanej fazą niezależną od światła. Z tego powodu, o ile fotosynteza może rozpocząć się tylko w ciągu dnia, po utworzeniu ATP, proces może zakończyć się w dowolnym momencie, aby zapewnić odpowiednią ilość wody i dwutlenku węgla dostępny.
Dwutlenek węgla i woda
Fotosynteza wymaga pewnej ilości dwutlenku węgla, aby była skuteczna. Ilość dwutlenku węgla dostępnego w atmosferze zmniejsza się na wyższych wysokościach, co spowalnia proces fotosyntezy. Na bardzo dużych wysokościach brak dwutlenku węgla może całkowicie uniemożliwić proces. Oprócz dwutlenku węgla roślina potrzebuje również wody do reakcji chemicznej, w której powstaje cukier. Każda cząsteczka cukru produkowana przez roślinę wymaga sześciu cząsteczek wody. Cząsteczki wody dostarczają wodór, pozostawiając pozostały tlen jako produkt odpadowy. Jeśli ilość dostępnej wody jest niewystarczająca do zakończenia procesu, fotosynteza zatrzymuje się, dopóki nie będzie więcej wody.
Ramy czasowe
Chociaż tempo fotosyntezy różni się w zależności od gatunku rośliny i czynników środowiskowych, możliwe jest określenie dokładnego tempa fotosyntezy konkretnej rośliny. W eksperymencie przeprowadzonym na Uniwersytecie Kolorado zbadano szybkość fotosyntezy zachodzącej przez liście drzew liściastych. W tym eksperymencie ustalono, że testowane liście przetwarzały 44,14 ppm (części na milion) gazowego dwutlenku węgla w każdej minucie fotosyntezy na każdy gram powierzchni liścia.