Die Formel der Photosynthese erklärt
Die Formel der Photosynthese erklärt, wie Pflanzen der Sonne Energie entziehen und damit Kohlendioxid und Wasser in Moleküle umwandeln, die für ihr Wachstum, dh in Lebensmitteln, notwendig sind.
Hier greifen zunächst Kohlendioxid und Wasser ein, die anschließend in Glukose und Sauerstoff umgewandelt werden.
Dieser Prozess erfordert die Durchführung mehrerer chemischer Reaktionen. Daher kann er in der folgenden chemischen Formel ausgedrückt werden:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Diese Umwandlung erfolgt durch Sonneneinstrahlung, die es der Pflanze ermöglicht, Kohlendioxid und Wasser in die benötigten Nährstoffe (Glukose) und Sauerstoff umzuwandeln, die als Abfall freigesetzt werden.
Die chemischen Elemente, die in der Formel der Photosynthese gezeigt werden, gelangen über einen Diffusionsprozess, der als Osmose bezeichnet wird, in die Zellen der Pflanze und verlassen diese, wodurch die Pflanze Kohlendioxid aus der Luft aufnehmen und wieder abgeben kann dann Sauerstoff dazu.
Ebenso werden die Luftverbindungen durch den Prozess der Osmose aufgenommen und freigesetzt. Das Sonnenlicht wird dank der Anwesenheit einer grünen Chemikalie namens Chlorophyll eingefangen (BBC, 2014).
Chemische Photosynthesegleichung
Die chemische Gleichung der Photosynthese kann wie folgt gelesen werden:
Kohlendioxid + Wasser (+ Sonnenlicht) → Glukose + Sauerstoff
Es ist wichtig anzumerken, dass dieser Übergang nur dank des Sonnenlichteinfalls möglich ist, der auf diese Weise in die Formel einbezogen wird, da er für sich genommen keine Substanz darstellt.
Andererseits würde die chemische Formulierung dieser Gleichung folgendermaßen aussehen:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Wobei CO2 = Kohlendioxid; H2O = Wasser; C 6 H 12 O 6 = Glucose; O2 = Sauerstoff (Helmenstine, 2017).
Prozess der Glukose
Glucose wird aus dem Gemisch von Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen gebildet. Sobald es durch Photosynthese hergestellt wurde, kann es auf drei verschiedene Arten verwendet werden:
1 - Es kann in die für das Wachstum von Pflanzenzellen erforderlichen Chemikalien wie Cellulose umgewandelt werden.
2 - Es kann in Stärke umgewandelt werden, ein Speichermolekül, das die Fähigkeit besitzt, wieder in Glukose umgewandelt zu werden, falls die Pflanze es benötigt.
3 - Es kann während des Atmungsprozesses abgebaut werden, wobei die in seinen Molekülen gespeicherte Energie freigesetzt wird.
Chemische Verbindungen
Pflanzen müssen zahlreiche chemische Elemente zu sich nehmen, um am Leben und gesund zu bleiben. Die wichtigsten sind Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff (Nirvana, 2017).
Wasserstoff und Sauerstoff werden aus Wasser und Boden entnommen, Kohlenstoff und Sauerstoff aus dem in der Atmosphäre vorhandenen Kohlendioxid und Sauerstoff.
Wasser und Kohlendioxid werden zur Synthese von Nahrungsmitteln während der Photosynthese verwendet. Sauerstoff ist notwendig, um während des Atmungsprozesses der Pflanzen Energie aus der Nahrung freizusetzen.
Neben diesen drei Grundelementen, die in der Formel der Photosynthese angegeben sind, gibt es weitere Mineralstoffe, die alle Pflanzen benötigen, um gesund zu wachsen.
Diese werden von den Wurzeln als im Bodenwasser gelöste Ionen aufgenommen. Zwei dieser Mineralionen sind Nitrat und Magnesium.
Nitrat ist essentiell für die Herstellung von Aminosäuren während des Photosyntheseprozesses. Die Aminosäuren wiederum ermöglichen die Herstellung von Proteinen. Magnesium ist seinerseits für die Herstellung von Chlorophyll notwendig (Veloz, 2017).
Pflanzen, deren Blätter sich grün verfärben, haben wahrscheinlich ein Stadium des Mineralmangels durchlaufen und der Photosyntheseprozess wird nicht erfolgreich durchgeführt.
Zellen der Blätter
Pflanzen müssen sich wie alle Lebewesen der Welt selbst ernähren. Aus diesem Grund nutzen sie die Photosynthese, um chemische Verbindungen wie Kohlendioxid und Wasser in die Glucose umzuwandeln, die sie für das Wachstum und die Entwicklung ihrer Zellen benötigen.
Auf die gleiche Weise ist dieser Photosynthesevorgang nur dank der Wirkung der Zellen in den Blättern von Pflanzen möglich, in denen ein Stoff namens Chlorophyll die Sonnenenergie speichert und zur Umwandlung der der Luft entnommenen chemischen Verbindungen verwendet.
Chlorophyll ist reich an Chloroplasten und Enzymen, die es den Zellen der Blätter ermöglichen, während des Photosyntheseprozesses zu reagieren (Matalone, 2017).
Teile der Zelle
Die Zelle besteht aus mehreren Teilen, die eine grundlegende Rolle bei der Photosynthese spielen. Einige dieser Teile sind die folgenden:
- Chloroplasten: Sie enthalten das Chlorophyll und die Enzyme, die für die chemische Reaktion der Photosynthese erforderlich sind.
- Kern: Enthält DNA mit der genetischen Information der Pflanze, die von Enzymen während des Photosyntheseprozesses verwendet wird.
- Zellmembran: ist die durchlässige Barriere, die den Durchgang von Gasen und Wasser reguliert, um in die Zelle einzutreten und sie zu verlassen.
- Vacuola: lässt die Zelle fest bleiben.
- Cytoplasma: ist der Ort, an dem einige der Enzyme und Proteine, die während des chemischen Prozesses der Photosynthese verwendet werden, hergestellt werden.
Faktoren, die die Photosynthese einschränken
Es gibt drei Faktoren, die die chemische Reaktion der Photosynthese einschränken können: die Lichtintensität, die Kohlendioxidkonzentration und die Temperatur.
Intensität des Lichts
Wenn nicht genug Licht vorhanden ist, kann eine Pflanze den Photosynthesevorgang nicht effizient durchführen, es spielt keine Rolle, dass in der Umwelt genügend Wasser und Kohlendioxid vorhanden sind.
Daher erhöht eine Erhöhung der Lichtintensität sofort die Geschwindigkeit des Photosyntheseprozesses.
Konzentration von Kohlendioxid
Manchmal ist der chemische Prozess der Photosynthese durch die Konzentration von Kohlendioxid in der Luft begrenzt. Selbst wenn viel Sonnenlicht und Wasser vorhanden sind, kann eine Pflanze keine Photosynthese durchführen, ohne dass genügend Kohlendioxid in der Luft vorhanden ist.
Temperatur
Wenn die Temperatur sehr niedrig ist, erfolgt die Photosynthese langsamer. Ebenso können Pflanzen bei sehr hohen Temperaturen keine Photosynthese durchführen.
