- สมการเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสง
- กระบวนการกลูโคส
- สารประกอบทางเคมี
- เซลล์ใบ
- ส่วนต่างๆของเซลล์พืช
- ปัจจัยที่ จำกัด การสังเคราะห์ด้วยแสง
- ความเข้มของแสง
- ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์
- อุณหภูมิ
- อ้างอิง
สูตรสังเคราะห์อธิบายถึงวิธีการใช้พืชพลังงานจากดวงอาทิตย์และใช้ในการแปลงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเป็นโมเลกุลที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของพวกเขานั่นคือลงไปในอาหาร
ที่นี่องค์ประกอบที่เข้ามาแทรกแซงในตอนแรกคือคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำซึ่งต่อมาจะเปลี่ยนเป็นกลูโคสและออกซิเจน
กระบวนการนี้ต้องใช้ปฏิกิริยาเคมีหลายปฏิกิริยาจึงสามารถแสดงได้ในสูตรทางเคมีต่อไปนี้:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นเนื่องจากอุบัติการณ์ของแสงแดดซึ่งทำให้พืชสามารถเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นสารอาหารที่ต้องการ (กลูโคส) และเป็นออกซิเจนที่ปล่อยออกมาเป็นของเสีย
ในทางกลับกันองค์ประกอบทางเคมีที่แสดงในสูตรการสังเคราะห์ด้วยแสงจะเข้าและออกจากเซลล์พืชผ่านกระบวนการแพร่กระจายที่เรียกว่าออสโมซิสซึ่งทำให้พืชสามารถนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศและปล่อยออกมา ต่อมาก็ให้ออกซิเจนเข้าไป
เช่นเดียวกับที่สารประกอบในอากาศถูกดูดซึมและปล่อยออกมาผ่านกระบวนการออสโมซิสแสงแดดจะถูกจับเนื่องจากมีเม็ดสีเขียวที่เรียกว่าคลอโรฟิลล์
สมการเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสง
สมการเคมีสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงสามารถอ่านได้ดังนี้:
คาร์บอนไดออกไซด์ + น้ำ (+ แสงแดด) →กลูโคส + ออกซิเจน
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าการเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเกิดแสงแดดซึ่งรวมอยู่ในสูตรด้วยวิธีนี้เนื่องจากไม่ได้เป็นสารในตัวเอง
ในทางกลับกันวิธีกำหนดสมการนี้ทางเคมีจะใช้สมดุลต่อไปนี้:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
โดยที่ CO2 = คาร์บอนไดออกไซด์; H2O = น้ำ; C6H12O6 = กลูโคส; O2 = ออกซิเจน
กระบวนการกลูโคส
กลูโคสเกิดจากส่วนผสมของอะตอมของคาร์บอนไฮโดรเจนและออกซิเจน เมื่อผ่านกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงแล้วสามารถใช้งานได้สามวิธี:
1 - สามารถเปลี่ยนเป็นสารเคมีที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของเซลล์พืชเช่นเซลลูโลส
2 - สามารถเปลี่ยนเป็นแป้งซึ่งเป็นโมเลกุลกักเก็บที่มีความสามารถในการเปลี่ยนกลับเป็นน้ำตาลกลูโคสในกรณีที่พืชต้องการ
3 - สามารถย่อยสลายได้ในระหว่างกระบวนการหายใจโดยปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ในโมเลกุลของมัน
สารประกอบทางเคมี
พืชจำเป็นต้องรับองค์ประกอบทางเคมีจำนวนมากเพื่อให้มีชีวิตและมีสุขภาพดี ที่สำคัญที่สุด ได้แก่ คาร์บอนไฮโดรเจนและออกซิเจน
ไฮโดรเจนและออกซิเจนถูกนำมาจากน้ำและดินในทางกลับกันคาร์บอนและออกซิเจนจะถูกนำมาจากคาร์บอนไดออกไซด์และออกซิเจนที่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศ
น้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ใช้ในการสังเคราะห์อาหารระหว่างการสังเคราะห์แสง ออกซิเจนเป็นสิ่งจำเป็นในการปลดปล่อยพลังงานจากอาหารในระหว่างกระบวนการหายใจของพืช
นอกเหนือจากองค์ประกอบพื้นฐานทั้งสามนี้ที่ระบุไว้ในสูตรการสังเคราะห์ด้วยแสงแล้วยังมีสารประกอบแร่ธาตุอื่น ๆ ที่พืชทุกชนิดต้องการเพื่อการเจริญเติบโตที่ดีต่อสุขภาพ
สิ่งเหล่านี้ถูกดูดซึมโดยรากเนื่องจากไอออนที่ละลายในน้ำในดิน ไอออนของแร่ธาตุสองชนิดนี้ ได้แก่ ไนเตรตและแมกนีเซียม
ไนเตรตมีความจำเป็นสำหรับการผลิตกรดอะมิโนในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ในทางกลับกันกรดอะมิโนเป็นสิ่งที่อนุญาตให้ผลิตโปรตีนได้ ในส่วนของแมกนีเซียมจำเป็นต่อการผลิตคลอโรฟิลล์
พืชที่ใบเปลี่ยนเป็นสีอื่นที่ไม่ใช่สีเขียวน่าจะผ่านขั้นตอนการขาดแร่ธาตุและกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงจะไม่ประสบความสำเร็จ
เซลล์ใบ
พืชเช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตทุกชนิดในโลกต้องให้อาหาร ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงใช้กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงเพื่อเปลี่ยนสารประกอบทางเคมีเช่นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นน้ำตาลกลูโคสที่เซลล์ของพวกมันต้องการในการเจริญเติบโตและพัฒนา
ในทำนองเดียวกันกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงนี้สามารถทำงานได้เนื่องจากการกระทำของเซลล์ที่อยู่ในใบของพืชซึ่งสารที่เรียกว่าคลอโรฟิลล์ช่วยให้สามารถจัดเก็บและใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์เพื่อเปลี่ยนสารประกอบทางเคมีที่นำมาจากอากาศ
คลอโรฟิลล์อุดมไปด้วยคลอโรพลาสต์และเอนไซม์ที่ช่วยให้เซลล์ใบไม้ทำปฏิกิริยาระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
ส่วนต่างๆของเซลล์พืช
เซลล์ประกอบด้วยหลายส่วนที่มีบทบาทพื้นฐานในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง บางส่วนเหล่านี้มีดังนี้:
- คลอโรพลาสต์: ประกอบด้วยคลอโรฟิลล์และเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาทางเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสง
- นิวเคลียส: ในนั้นคือดีเอ็นเอที่มีข้อมูลทางพันธุกรรมของพืชที่เอนไซม์ใช้ในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
- เยื่อหุ้มเซลล์: เป็นสิ่งกีดขวางการซึมผ่านที่ควบคุมการผ่านของก๊าซและน้ำทั้งที่เข้าและออกจากเซลล์
- Vacuole: ช่วยให้เซลล์คงตัว
- ไซโทพลาสซึม: เป็นสถานที่ที่ผลิตเอนไซม์และโปรตีนบางชนิดที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
ปัจจัยที่ จำกัด การสังเคราะห์ด้วยแสง
มีปัจจัยสามประการที่สามารถ จำกัด ปฏิกิริยาทางเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสง ได้แก่ ความเข้มของแสงความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และอุณหภูมิ
ความเข้มของแสง
เมื่อมีแสงไม่เพียงพอพืชไม่สามารถดำเนินกระบวนการสังเคราะห์แสงได้อย่างมีประสิทธิภาพไม่ว่าในสิ่งแวดล้อมจะมีน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์เพียงพอ
ดังนั้นการเพิ่มความเข้มของแสงจะช่วยเพิ่มความเร็วของกระบวนการสังเคราะห์แสงทันที
ความสัมพันธ์ของการสังเคราะห์ด้วยแสงและความเข้มของแสง
ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์
บางครั้งกระบวนการทางเคมีของการสังเคราะห์ด้วยแสงถูก จำกัด โดยความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ แม้จะมีแสงแดดและน้ำมากพืชก็ไม่สามารถสังเคราะห์แสงได้หากไม่มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศเพียงพอ
ความสัมพันธ์ของการสังเคราะห์ด้วยแสงและความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
อุณหภูมิ
เมื่ออุณหภูมิต่ำมากการสังเคราะห์แสงจะเกิดขึ้นช้ากว่า ในทำนองเดียวกันพืชไม่สามารถสังเคราะห์แสงได้เมื่ออุณหภูมิสูงมาก
การสังเคราะห์ด้วยแสงและความสัมพันธ์ของอุณหภูมิ
อ้างอิง
- (2014) วิทยาศาสตร์. ดึงมาจากวิธีที่พืชสร้างอาหาร: bbc.co.uk.
- Helmenstine, AM (13 มกราคม 2017) ThoughtCo ดึงมาจากสมการทางเคมีที่สมดุลสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง?: thoughtco.com.
- Matalone, S. (2017). ดอทคอม ดึงมาจากสมการทางเคมีที่สมดุลสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง: study.com.
- (2017) การสังเคราะห์ด้วยแสงการศึกษา. สืบค้นจากการสังเคราะห์ด้วยแสงสำหรับเด็ก: photosynthesiseducation.com.
- Veloz, L. (24 เมษายน 2017). Sciencing ดึงมาจากอะไรคือปฏิกิริยาของการสังเคราะห์ด้วยแสง?: sciencing.com.