ส่วนประกอบทางเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสง

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต้องการพลังงานเพื่อความอยู่รอด มนุษย์และสัตว์อื่นๆ ได้รับพลังงานจากอาหารที่กิน แต่พืชและต้นไม้ล่ะ? พืชสีเขียวใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์เพื่อสร้างอาหารของตัวเองในกระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสง เนื่องจากพวกเขาสามารถทำเช่นนี้ได้พืชจึงถูกเรียกว่าผู้ผลิตเพื่อแยกความแตกต่างจากสัตว์ซึ่งเรียกว่าผู้บริโภค ผู้ผลิตและผู้บริโภคต่างพึ่งพาอาศัยกัน โดยต่างให้สิ่งที่มีความสำคัญกับความต้องการอื่นๆ

การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการที่พืชใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์ น้ำจากไฮโดรสเฟียร์ และบางส่วนของอากาศที่เราหายใจเข้าไปเพื่อผลิตกลูโคส ซึ่งเป็นโมเลกุลน้ำตาลที่ซับซ้อน พืชสามารถเชื่อมต่อโมเลกุลน้ำตาลเหล่านี้เข้าด้วยกันในลักษณะที่ยาวกว่าและซับซ้อนกว่าซึ่งเรียกว่าแป้ง เพื่อเก็บไว้ใช้ในภายหลัง พลังงานนั้นถูกเก็บไว้ในพันธะเคมีที่ยึดแป้งไว้ด้วยกัน เมื่อพันธะถูกทำลาย พืชจะใช้พลังงานในการเติบโตและขยายพันธุ์

กระบวนการอันน่าทึ่งทั้งหมดนี้เกิดขึ้นภายในเซลล์ของพืช โดยเฉพาะในใบ ออร์แกเนลล์ขนาดเล็กที่เรียกว่าคลอโรพลาสต์เป็นที่ที่เกิดการสังเคราะห์ด้วยแสง คลอโรพลาสต์เหล่านี้มีเม็ดสีเขียวที่เรียกว่าคลอโรฟิลล์ ซึ่งทำให้พืชมีสีเขียวตามลักษณะเฉพาะ เมื่อใบไม้บนต้นไม้เปลี่ยนสี เป็นเพราะฤดูกาลของการเจริญเติบโตสิ้นสุดลงแล้ว พืชได้หยุดการผลิตคลอโรฟิลล์ชั่วคราวและมองเห็นเม็ดสีอื่น ๆ ในใบ

คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจนเป็นส่วนประกอบทางเคมีที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง ไฮโดรเจนและออกซิเจนมาจากน้ำในไฮโดรสเฟียร์ คาร์บอนและออกซิเจนมาจากคาร์บอนไดออกไซด์ที่สัตว์และมนุษย์หายใจเข้าในบรรยากาศ แม้ว่าจะไม่ใช่ส่วนประกอบทางเคมี แต่หากไม่มีพลังงานจากดวงอาทิตย์ กระบวนการนี้ก็ไม่อาจเกิดขึ้นได้

เมื่อพืชทำการสังเคราะห์ด้วยแสง ผลิตภัณฑ์หลักของกระบวนการนี้คือ กลูโคส ซึ่งเป็นโมเลกุลน้ำตาลที่มีสูตรทางเคมี C6H12O6 ของเสียจากการสังเคราะห์ด้วยแสงคือน้ำซึ่งกลับสู่ไฮโดรสเฟียร์และออกซิเจนซึ่งกลับสู่ชั้นบรรยากาศ แม้ว่าเราจะรู้สึกขอบคุณสำหรับออกซิเจนที่ช่วยให้เราอยู่รอดได้ แต่พืชไม่ได้ผลิตออกซิเจนในใจเรา มันเป็นเพียงผลข้างเคียงของการทำอาหารที่ประสบความสำเร็จสำหรับพืช

สัตว์และพืชต่างพึ่งพาอาศัยกันโดยสิ้นเชิง เมื่อเราหายใจเข้าไป เราจะนำออกซิเจนเข้าสู่ร่างกายและขับคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศ กระบวนการนี้เรียกว่าการหายใจ เมื่อพืชรับและปล่อยก๊าซ กระบวนการนี้เรียกว่าการคายน้ำ พวกมันดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์และขับออกซิเจนและไอน้ำกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศ พืชและสัตว์ต่างมีความต้องการซึ่งกันและกันเพื่อให้เป็นองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับชีวิต