Av Mary Dowd, uppdaterad aug302022
Fotosyntes är en anmärkningsvärt effektiv kemisk reaktion som förvandlar solljus, vatten och atmosfärisk koldioxid till glukos, livets energivaluta. Växter extraherar vatten ur jorden och absorberar CO₂ genom små porer som kallas stomata, och kombinerar dessa insatser för att syntetisera mat och frigöra syre som en biprodukt.
Den balanserade kemiska ekvationen för processen är:
6H₂O+6CO₂+solljus→C₆H₁₂O₆+6O₂
Denna ekvation visar att sex molekyler vatten och sex molekyler koldioxid, när de aktiveras av solljus, producerar en molekyl glukos och sex molekyler syre.
För cirka 3,5 miljarder år sedan utnyttjade cyanobakterier ljusenergi för att omvandla oorganiska föreningar till kemisk energi, vilket lade grunden för livet på jorden. Enligt Quanta Magazine , dessa uråldriga mikrober satte scenen för utvecklingen av olika fotosyntetiska organismer och syresättningen av vår atmosfär.
Fotosyntetiska organismer utgör basen i varje näringsnät och ger energi åt växtätare, allätare och högre rovdjur. De reglerar också atmosfäriska gaser genom att producera syre och binda koldioxid - en process som kallas kolfixering. Över geologisk tid kan nedgrävning av växtmaterial leda till bildning av fossila bränslen.
Vatten är viktigt för att transportera näringsämnen och sockerarter genom en växts vävnader. Den fyller stora vakuoler som upprätthåller turgortrycket, stödjer stjälkar och blad och gör det möjligt för fotosyntetiska celler att förbli aktiva. När det är ont om vatten tappar cellerna turgor, stjälkarna sjunker och fotosyntesen saktar ner.
Eleverna kan utforska vikten av vatten genom att odla böngroddar och manipulera miljövariabler. Ett typiskt experiment kan innefatta:
Genom att utföra varje experiment med minst fem växter säkerställs en robust urvalsstorlek och tillförlitliga data.
