Почему растениям нужна вода для фотосинтеза?

Фотосинтез - это удивительная и в то же время простая химическая реакция, которая происходит, когда растения используют солнечный свет, воду и углекислый газ для создания энергетически насыщенных молекул пищи. Растения вытягивают воду из своих корней и поглощают молекулы атмосферного углекислого газа, чтобы собрать необходимые ингредиенты для синтеза глюкозы (сахара).

Вода (H₂O) молекулы расщепляют и отдают электроны молекулам углекислого газа, поскольку солнечная энергия преобразуется в химические связи глюкозы (сахара) во время фотосинтеза.

Рецепт глюкозы - шесть молекул воды (H₂O) плюс шесть молекул углекислого газа (CO₂) плюс воздействие солнечного света. Фотоны в световых волнах инициируют химическую реакцию в клетке, которая разрывает связи воды и молекул углекислого газа и реорганизует эти реагенты в глюкозу и кислород - побочные продукты.

Формула для фотосинтез обычно выражается уравнением:

6H₂O + 6CO₂ + солнечный свет → C₆ЧАС₁₂O₆ + 6O₂

Почти 3,5 миллиарда лет назад цианобактерии изменили мироздание благодаря своей фотосинтетической способности превращать световую энергию и неорганические вещества в химическую энергию для пищи. В соответствии с

Хотя детали все еще изучаются и обсуждаются, адаптация фотосинтетических центров у ранних форм жизни, таких как одноклеточные растения и водоросли, по-видимому, дала толчок эволюции.

Фотосинтез необходим для жизни и устойчивости сбалансированной экосистемы. Фотосинтезирующие организмы находятся в нижней части пищевая сеть, что означает, что они прямо или косвенно производят пищевую энергию для травоядных, всеядных, вторичных и третичных потребителей и высших хищников. Когда молекулы воды расщепляются во время реакции фотосинтеза, образуются молекулы кислорода, которые попадают в воду и воздух.

Без кислорода жизнь не существовала бы, как сегодня.

Кроме того, фотосинтез играет жизненно важную роль в поглощении углекислого газа. Процесс превращения углекислого газа в углеводы называется фиксацией углерода. Когда живые организмы, основанные на углероде, умирают, их останки могут сжиматься и со временем превращаться в ископаемое топливо.

Вода помогает транспортировать пищу и питательные вещества внутри клеток и между тканями, обеспечивая питание всех частей живого растения. Большой вакуоли внутри клеток содержится вода, которая укрепляет ствол, укрепляет клеточную стенку и облегчает осмос в листьях.

Недифференцированные клетки меристемы не могли должным образом специализироваться на листьях, цветках или стеблях, если клетки ткани были сильно обезвожены. Стебли и листья опадают, когда потребность в воде не удовлетворяется, и фотосинтез замедляется.

Студенты, заинтересованные в получении дополнительных сведений о растениях и потребностях в воде, могут поэкспериментировать с проросшими семенами фасоли. Фасоль лима и стручковая фасоль быстро растут, что делает их подходящими для кормления. научный проект растений или демонстрация в классе. Учителя могут посадить семена примерно за неделю до того, как ученики начнут экспериментировать, чтобы определить, какие факторы окружающей среды, такие как достаточное количество воды, влияют на рост растений.

Например, в классе естественных наук можно продолжать выращивать, поливать и измерять пять или более ростков фасоли рядом с окном в течение двух недель или дольше. В целях сравнения они могли ввести переменные в экспериментальных группах проростков и разработать гипотезу. Для большего размера выборки рекомендуются экспериментальные группы из пяти и более растений.

Например:

• Экспериментальная группа 1: воздержитесь от воды, чтобы увидеть, как скоро обезвоживание повлияет на рост ростков фасоли.

• Экспериментальная группа 2: Поместите бумажный пакет на ростки фасоли, чтобы увидеть, как низкая освещенность может повлиять на фотосинтез и выработку хлорофилла.

• Экспериментальная группа 3: оберните ростки фасоли в пластиковые пакеты для сэндвичей, чтобы изучить эффекты нарушенного газообмена.
  

• Экспериментальная группа 4. Помещайте проростки фасоли в холодильник каждую ночь, чтобы увидеть, как более низкие температуры могут повлиять на их рост.