สภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง

พืชเป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตไม่กี่ชนิดที่สามารถผลิตอาหารได้เอง การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อนซึ่ง เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นกลูโคส ซึ่งเป็นพลังงานที่พืชสามารถบริโภคหรือเก็บไว้ได้นานขึ้น จำเป็น พืชแต่ละชนิดมีความแตกต่างกันในแง่ของปริมาณแสงแดดและน้ำที่จำเป็นต่อการสร้างสภาวะการสังเคราะห์แสงในอุดมคติ แต่พืชทุกชนิดต้องการธาตุทั้งสองนี้ควบคู่ไปกับคาร์บอนไดออกไซด์

คาร์บอนไดออกไซด์ถูกหายใจออกระหว่างการหายใจของสัตว์ นอกจากนี้ยังเป็นผลพลอยได้จากการสลายตัวของสารอินทรีย์ ก๊าซมีความสำคัญต่อการสังเคราะห์แสงที่จะเกิดขึ้น ชั้นนอกของเนื้อเยื่อพืช คือ หนังกำพร้า มีช่องเล็กๆ ที่เรียกว่า ปากใบ ซึ่งดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์และปล่อยผลพลอยได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสง ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพียงพอในบรรยากาศเพื่อเติมเต็มความต้องการของพืชเพื่อวัตถุประสงค์ในการผลิตอาหาร

พืชใช้น้ำเพื่อช่วยสลายคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อให้ส่วนประกอบของมันรวมกับน้ำเพื่อสร้างโมเลกุลน้ำตาล พืชดูดซับน้ำผ่านระบบราก ดังนั้นการรดน้ำตามที่จำเป็นสำหรับสายพันธุ์นั้นจึงมีความสำคัญต่อการสังเคราะห์แสง ความต้องการมีมากขึ้นในช่วงอากาศร้อนและในสภาพอากาศที่อุ่นขึ้น เนื่องจากดวงอาทิตย์ทำให้น้ำระเหยจากพื้นดินและจากใบไม้

จำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานในการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นน้ำตาล แสงแดดให้แหล่งพลังงานนั้น ปริมาณที่จำเป็นสำหรับสภาพการสังเคราะห์แสงในอุดมคตินั้นขึ้นอยู่กับชนิดของพืช พืชบางชนิดต้องการแสงแดดจัด และบางชนิดก็ทนต่อแสงแดดได้ดีกว่า แต่พืชทุกชนิดต้องการพลังงานจากแสงอาทิตย์ พืชใช้พลังงานนี้ด้วยเม็ดสี เช่น คลอโรฟิลล์หรือแคโรทีนอยด์ ซึ่งทำให้พืชมีสีเขียวที่คุ้นเคยและดูดซับพลังงาน การปรากฏตัวของเม็ดสีเหล่านี้ในใบมีความสำคัญเนื่องจากใบเป็นสถานที่ผลิตที่มีการสังเคราะห์แสง

ในสภาพอากาศที่หนาวเย็น มีพืชไม่กี่ชนิดที่ผลิตอาหารในฤดูหนาว ความอบอุ่นของฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนเป็นสัญญาณให้พืชเริ่มสังเคราะห์แสงเพื่อสร้างการเติบโตใหม่และเก็บพลังงานไว้สำหรับฤดูหนาวต่อไป แม้ว่าจะไม่ใช่ส่วนผสมโดยตรงของการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่สภาพอากาศที่อุ่นขึ้นก็เป็นสัญญาณบ่งบอกและเป็นส่วนหนึ่งของการผสมผสานของสภาวะที่จำเป็น