Растения делают свою собственную пищу из неорганических соединений посредством процесса, называемого фотосинтезом, который происходит в листьях. Ингредиенты, необходимые для фотосинтеза: свет, вода и углекислый газ. На скорость фотосинтеза будет влиять количество доступных ингредиентов, а также температура. Конечными продуктами фотосинтеза являются кислород, который выделяют растения, и углеводы, которые становятся источником энергии для растений. Опираясь на базовую структуру глюкозы, растения также используют фотосинтез для создания нескольких более сложных химических веществ на основе углерода, необходимых для их роста и выживания.
Как растения готовят себе еду?
Хлоропласты в листеВо-первых, вода, поглощенная через корни, поднимается к листьям и попадает в специальные клетки, называемые хлоропластами. Эти клетки содержат хлорофилл, зеленый пигмент, который придает листьям свой цвет, отражая зеленые волны. Что еще более важно, хлорофилл поглощает свет в красной и синей частях спектра и использует его для запуска критической химической реакции. Внутри хлоропласта молекулы хлорофилла поглощают один фотон света и в обмен на электрон. Далее следует серия химических реакций, которые в конечном итоге заменяют потерянный электрон из молекул воды в листе. В процессе, атом кислорода в воде отделяется от атомов водорода и теряется в виде отходов. Оставшийся водород собирается и в конечном итоге синтезируется в молекулу углевода.
Процесс, который создает фактическую пищу для растения, не требует света, поэтому он называется темной реакцией. В другой части листа, называемой стромой, углекислый газ, который абсорбируется из окружающей среды, превращается в углерод и кислород. Опять же, кислороду позволяют выходить, но углерод соединяется с конечным продуктом водорода первого процесса с образованием простого сахара. Их можно комбинировать или модифицировать для получения практически любого органического соединения, которое может понадобиться растению, будь то для структуры или питания.
Растения не используют энергию света напрямую, но должны преобразовывать ее в химическую энергию. Из света, попадающего на лист, только около 5 процентов используется для фотосинтеза, и только 30-50 процентов откладывается в качестве химической энергии для клетки. Тем не менее, фотосинтез является жизненно важным процессом не только для растений, но и для всех организмов, дышащих кислородом, включая людей. Ученые считают, что именно фотосинтез ранних зеленых растений и водорослей создал воздухопроницаемую атмосферу Земли. Даже сегодня растения продолжают пополнять окружающую среду, фильтруя вредный углекислый газ в кислород, поддерживающий жизнь.
