หุ้น:
สูตรของการสังเคราะห์ด้วยแสงอธิบาย
สูตรการสังเคราะห์แสง อธิบายวิธีการที่พืชใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์และใช้เพื่อแปลงคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นโมเลกุลที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพวกเขานั่นคือในอาหาร.
ที่นี่องค์ประกอบที่แทรกแซงในขั้นต้นคือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำซึ่งต่อมาถูกเปลี่ยนเป็นกลูโคสและออกซิเจน.
กระบวนการนี้ต้องการให้เกิดปฏิกิริยาเคมีหลายอย่างดังนั้นจึงสามารถแสดงในสูตรทางเคมีต่อไปนี้:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นเนื่องจากอุบัติการณ์ของแสงแดดซึ่งทำให้พืชสามารถเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นสารอาหารที่ต้องการ (กลูโคส) และออกซิเจนที่ปล่อยออกมาเป็นของเสีย.
ในทางกลับกันองค์ประกอบทางเคมีที่แสดงในสูตรการสังเคราะห์ด้วยแสงจะเข้าและออกจากเซลล์ของพืชผ่านกระบวนการแพร่กระจายหรือที่เรียกว่าออสโมซิสซึ่งทำให้พืชสามารถรับคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศและปล่อยออกมา ออกซิเจนในเวลาเดียวกัน.
รวมถึงสารประกอบอากาศจะถูกดูดซับและปล่อยออกมาผ่านกระบวนการออสโมซิส แสงแดดถูกจับเนื่องจากการมีสารเคมีสีเขียวที่เรียกว่าคลอโรฟิลล์ (BBC, 2014).
สมการทางเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสง
สมการทางเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสงสามารถอ่านได้ดังนี้:
คาร์บอนไดออกไซด์ + น้ำ (+ แสงแดด) →กลูโคส + ออกซิเจน
เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าการเปลี่ยนแปลงนี้เป็นไปได้เพียงเพราะการเกิดของแสงแดดซึ่งรวมอยู่ในสูตรด้วยวิธีนี้เนื่องจากมันไม่ได้เป็นสารในตัวเอง.
ในอีกทางหนึ่งวิธีในการกำหนดสมการทางเคมีนี้จะใช้วิธีการของยอดคงเหลือต่อไปนี้:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
โดยที่ CO2 = คาร์บอนไดออกไซด์; H2O = น้ำ; C6H12O6 = กลูโคส; O2 = ออกซิเจน (Helmenstine, 2017).
กระบวนการของกลูโคส
กลูโคสเกิดจากส่วนผสมของคาร์บอนไฮโดรเจนและอะตอมออกซิเจน เมื่อมันถูกผลิตขึ้นโดยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงก็สามารถใช้งานได้สามวิธี:
1 - สามารถเปลี่ยนเป็นสารเคมีที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของเซลล์พืชเช่นเซลลูโลส.
2 - สามารถเปลี่ยนเป็นแป้งซึ่งเป็นโมเลกุลจัดเก็บที่มีความสามารถในการแปลงกลับเป็นกลูโคสในกรณีที่พืชต้องการ.
3 - สามารถย่อยสลายได้ในระหว่างกระบวนการหายใจปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ในโมเลกุล.
สารประกอบทางเคมี
พืชจำเป็นต้องใช้องค์ประกอบทางเคมีจำนวนมากเพื่อมีชีวิตอยู่และมีสุขภาพดี สิ่งที่สำคัญที่สุดคือถ่านหินไฮโดรเจนและออกซิเจน (Nirvana, 2017).
ไฮโดรเจนและออกซิเจนถูกนำมาจากน้ำและดินในทางกลับกันคาร์บอนและออกซิเจนนั้นนำมาจากคาร์บอนไดออกไซด์และออกซิเจนที่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศ.
น้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์อาหารในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง ออกซิเจนจำเป็นต่อการปลดปล่อยพลังงานของอาหารในระหว่างกระบวนการหายใจของพืช.
นอกเหนือจากองค์ประกอบพื้นฐานทั้งสามนี้ที่ระบุไว้ในสูตรการสังเคราะห์ด้วยแสงยังมีสารประกอบแร่อื่น ๆ ที่พืชทุกชนิดต้องการที่จะเติบโตอย่างมีสุขภาพดี.
สิ่งเหล่านี้ถูกดูดซับโดยรากเมื่อไอออนละลายในน้ำของดิน ไอออนของแร่สองชนิดนี้คือไนเตรตและแมกนีเซียม.
ไนเตรตเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการผลิตกรดอะมิโนในกระบวนการสังเคราะห์แสง ในทางกลับกันกรดอะมิโนคือสิ่งที่ทำให้โปรตีนถูกผลิตขึ้นมา ในส่วนของมันแมกนีเซียมจำเป็นสำหรับการผลิตคลอโรฟิลล์ (Veloz, 2017).
พืชที่ใบไม้เปลี่ยนสีเป็นสีเขียวน่าจะผ่านขั้นตอนของการขาดแร่ธาตุและกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงจะไม่สามารถดำเนินการได้สำเร็จ.
เซลล์ของใบ
พืชเช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในโลกจำเป็นต้องเลี้ยงตนเอง ด้วยเหตุนี้พวกเขาใช้กระบวนการสังเคราะห์แสงเพื่อแปลงสารประกอบทางเคมีเช่นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้กลายเป็นกลูโคสที่พวกเขาต้องการเพื่อให้เซลล์เติบโตและพัฒนา.
ในทำนองเดียวกันกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงนี้เป็นไปได้ด้วยการกระทำของเซลล์ที่ตั้งอยู่ในใบพืชซึ่งสารที่เรียกว่าคลอโรฟิลล์ช่วยให้พลังงานของดวงอาทิตย์ถูกเก็บและใช้เพื่อเปลี่ยนสารประกอบทางเคมีที่นำมาจากอากาศ.
คลอโรฟิลล์นั้นอุดมไปด้วยคลอโรพลาสต์และเอ็นไซม์ที่ช่วยให้เซลล์ของใบทำปฏิกิริยาระหว่างกระบวนการสังเคราะห์แสง (Matalone, 2017).
ชิ้นส่วนของเซลล์
เซลล์ประกอบด้วยหลายส่วนที่มีบทบาทพื้นฐานในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง บางส่วนเหล่านี้มีดังต่อไปนี้:
- คลอโรพลาสต์: ประกอบด้วยคลอโรฟิลล์และเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาทางเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสงที่จะเกิดขึ้น.
- นิวเคลียส: ประกอบด้วย DNA ที่มีข้อมูลทางพันธุกรรมของพืชที่ใช้โดยเอนไซม์ในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง.
- Cellular Membrane: เป็นสิ่งกีดขวางที่ซึมผ่านได้ซึ่งควบคุมการผ่านของก๊าซและน้ำทั้งเพื่อเข้าและออกจากเซลล์.
- Vacuola: ช่วยให้เซลล์ยังคงมั่นคง.
- ไซโตพลาสซึม: สถานที่ซึ่งบางส่วนของเอนไซม์และโปรตีนที่ใช้ในกระบวนการทางเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสง.
ปัจจัยที่ จำกัด การสังเคราะห์ด้วยแสง
มีสามปัจจัยที่สามารถ จำกัด ปฏิกิริยาทางเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสงคือความเข้มของแสงความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์และอุณหภูมิ.
ความเข้มของแสง
เมื่อมีแสงสว่างไม่เพียงพอพืชไม่สามารถดำเนินการสังเคราะห์แสงได้อย่างมีประสิทธิภาพไม่สำคัญว่ามีน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพียงพอในสภาพแวดล้อม.
ดังนั้นการเพิ่มความเข้มของแสงจะเพิ่มความเร็วของกระบวนการสังเคราะห์แสงทันที.
ความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
บางครั้งกระบวนการทางเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสงจะถูก จำกัด โดยความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ แม้ว่าจะมีแสงแดดและน้ำจำนวนมากพืชก็ไม่สามารถสังเคราะห์แสงได้หากไม่มีคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศเพียงพอ.
อุณหภูมิ
เมื่ออุณหภูมิต่ำมากการสังเคราะห์ด้วยแสงจะเกิดขึ้นช้ากว่า ในทำนองเดียวกันพืชไม่สามารถสังเคราะห์แสงได้เมื่ออุณหภูมิสูงมาก.
การอ้างอิง
- (2014) วิทยาศาสตร์ สืบค้นจากพืชทำอาหารได้อย่างไร: bbc.co.uk.
- Helmenstine, A. M. (Ferbuary 13, 2017) ThoughtCo ดึงมาจากสมการทางเคมีที่สมดุลสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง: thinkco.com.
- Matalone, S. (2017) ดอทคอม ดึงมาจากสมการทางเคมีที่สมดุลสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง: study.com.
- (2017) การศึกษาการสังเคราะห์ด้วยแสง. ดึงมาจากการสังเคราะห์ด้วยแสงสำหรับเด็ก: photosynthesiseducation.com.
- Veloz, L. (24 เมษายน 2017) Sciencing สืบค้นจากปฏิกิริยาของการสังเคราะห์แสงคืออะไร?: sciencing.com.