Растения делают свою пищу из неорганических соединений посредством процесса, называемого фотосинтезом, который имеет место в листьях. Ингредиенты, необходимые для фотосинтеза, - свет, вода и углекислый газ. На скорость фотосинтеза будет влиять количество этих ингредиентов, а также температура. Конечными продуктами фотосинтеза являются кислород, который выпускают растения, и углеводы, которые становятся источником энергии растений. Основываясь на базовой структуре глюкозы, растения также используют фотосинтез для создания нескольких более сложных углеродных химикатов, необходимых для их роста и выживания.
Как растения делают свою пищу?
Хлоропласты в листе
Во-первых, вода, поглощенная корнями, поднимается к листьям и входит в специальные клетки, называемые хлоропластами. Эти клетки содержат хлорофилл, зеленый пигмент, который дает листьям свой цвет, отражая зеленые волны. Что еще более важно, хлорофилл поглощает свет в красных и синих частях спектра и использует его для обеспечения критической химической реакции. Внутри хлоропласта молекулы хлорофилла поглощают один фотон света и в обмен на электрон. Последует серия химических реакций, которая в конечном итоге заменяет потерянный электрон от молекул воды в листе. При этом атом кислорода в воде отделяется от атомов водорода и выделяется как отходы. Оставшийся водород собирают и в конечном итоге синтезируют в молекулу углевода.
Процесс, который создает реальную пищу для растения, не требует света, поэтому он называется темной реакцией. В другой части листа, называемой стромой, углекислый газ, который был поглощен из окружающей среды, уменьшен до углерода и кислорода. Опять же, кислороду позволено убежать, но углерод соединяется с конечным продуктом водорода первого процесса с образованием простого сахара. Их можно комбинировать или модифицировать, чтобы получить почти любое органическое соединение, которое может понадобиться растению, будь то структура или питание.
Растения не используют световую энергию напрямую, но должны преобразовывать ее в химическую энергию. Из света, попадающего на лист, для фотосинтеза используется только около 5%, и только от 30 до 50% хранится 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 полагают, что это фотосинтез в ранних зеленых растениях и водорослях, которые создали воздухопроницаемую атмосферу Земли. Даже сегодня растения продолжают пополнять окружающую среду, фильтруя вредный углекислый газ в кислород, поддерживающий жизнь.