La formula della fotosintesi è stata spiegata
La formula della fotosintesi spiega il modo in cui le piante assorbono energia dal sole e le usano per convertire l'anidride carbonica e l'acqua in molecole necessarie alla loro crescita, cioè nel cibo.
Qui, gli elementi che intervengono inizialmente sono l'anidride carbonica e l'acqua, che vengono successivamente convertiti in glucosio e ossigeno.
Questo processo richiede che vengano eseguite più reazioni chimiche, pertanto può essere espresso nella seguente formula chimica:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Questa trasformazione avviene grazie all'incidenza della luce solare, che consente alla pianta di trasformare l'anidride carbonica e l'acqua nei nutrienti di cui ha bisogno (glucosio) e nell'ossigeno che viene rilasciato come rifiuto.
A loro volta, gli elementi chimici che vengono mostrati nella formula della fotosintesi entrano e lasciano le cellule della pianta attraverso un processo di diffusione, noto come osmosi, che consente alla pianta di prendere anidride carbonica dall'aria e rilasciare quindi ossigeno ad esso.
Così come i composti dell'aria vengono assorbiti e rilasciati attraverso il processo di osmosi. La luce del sole viene catturata grazie alla presenza di una sostanza chimica verde chiamata clorofilla (BBC, 2014).
Equazione chimica della fotosintesi
L'equazione chimica della fotosintesi può essere letta come segue:
Anidride carbonica + Acqua (+ luce solare) → Glucosio + Ossigeno
È importante notare che questa transizione è possibile solo grazie all'incidenza della luce solare, che è inclusa nella formula in questo modo, poiché non costituisce una sostanza in sé.
D'altra parte, il modo di formulare questa equazione chimicamente, sarebbe per mezzo del seguente equilibrio:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Dove CO2 = anidride carbonica; H2O = acqua; C6H12O6 = glucosio; O2 = Oxygen (Helmenstine, 2017).
Processo di glucosio
Il glucosio è formato dalla miscela di atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno. Una volta prodotto attraverso il processo di fotosintesi, può essere utilizzato in tre modi diversi:
1 - Può essere convertito nelle sostanze chimiche necessarie per la crescita delle cellule vegetali, come la cellulosa.
2 - Può essere convertito in amido, una molecola di stoccaggio che ha la capacità di essere riconvertita in glucosio, nel caso in cui l'impianto ne abbia bisogno.
3 - Può essere decomposto durante il processo di respirazione, rilasciando l'energia immagazzinata nelle sue molecole.
Composti chimici
Le piante devono assumere numerosi elementi chimici per rimanere vivi e in salute. I più importanti sono carbonio, idrogeno e ossigeno (Nirvana, 2017).
L'idrogeno e l'ossigeno vengono prelevati dall'acqua e dal suolo, d'altra parte, il carbonio e l'ossigeno sono presi dal biossido di carbonio e dall'ossigeno presente nell'atmosfera.
Acqua e anidride carbonica sono utilizzate per sintetizzare il cibo durante la fotosintesi. L'ossigeno è necessario per rilasciare energia dal cibo durante il processo di respirazione delle piante.
Oltre a questi tre elementi di base indicati nella formula della fotosintesi, ci sono altri composti minerali che tutte le piante richiedono per crescere in salute.
Questi sono assorbiti dalle radici come ioni disciolti nell'acqua del terreno. Due di questi ioni minerali sono nitrati e magnesio.
Il nitrato è essenziale per la produzione di amminoacidi durante il processo di fotosintesi. Gli amminoacidi, a loro volta, sono ciò che permette di produrre proteine. Da parte sua, il magnesio è necessario per la produzione di clorofilla (Veloz, 2017).
Le piante le cui foglie diventano di colore diverso rispetto al verde, stanno probabilmente attraversando uno stadio di carenza di minerali e il processo di fotosintesi non sarà portato a termine con successo.
Celle delle foglie
Le piante, come tutti gli esseri viventi nel mondo, hanno bisogno di nutrirsi. Per questo motivo, usano il processo della fotosintesi per convertire composti chimici come l'anidride carbonica e l'acqua nel glucosio di cui hanno bisogno affinché le loro cellule crescano e si sviluppino.
Allo stesso modo, questo processo di fotosintesi è possibile solo grazie all'azione delle cellule situate nelle foglie delle piante, dove una sostanza chiamata clorofilla consente di immagazzinare l'energia del sole e di trasformarla in composti chimici presi dall'aria.
La clorofilla è ricca di cloroplasti ed enzimi che consentono alle cellule delle foglie di reagire durante il processo di fotosintesi (Matalone, 2017).
Parti della cella
La cellula è composta da più parti che svolgono un ruolo fondamentale nel processo di fotosintesi. Alcune di queste parti sono le seguenti:
- Cloroplasti: contengono la clorofilla e gli enzimi necessari per la reazione chimica della fotosintesi.
- Nucleo: contiene DNA con l'informazione genetica della pianta che viene utilizzata dagli enzimi durante il processo di fotosintesi.
- Membrana cellulare: è la barriera permeabile che regola il passaggio di gas e acqua sia per entrare che per uscire dalla cellula.
- Vacuola: consente alla cellula di rimanere ferma.
- Citoplasma: è il luogo in cui vengono prodotti alcuni degli enzimi e delle proteine utilizzate durante il processo chimico della fotosintesi.
Fattori che limitano la fotosintesi
Ci sono tre fattori che possono limitare la reazione chimica della fotosintesi: l'intensità della luce, la concentrazione di anidride carbonica e la temperatura.
Intensità di luce
Quando non c'è abbastanza luce, una pianta non può effettuare il processo di fotosintesi in modo efficiente, non importa che nell'ambiente ci sia abbastanza acqua e anidride carbonica.
Pertanto, aumentando l'intensità della luce aumenterà immediatamente la velocità del processo di fotosintesi.
Concentrazione di anidride carbonica
A volte il processo chimico della fotosintesi è limitato dalla concentrazione di anidride carbonica nell'aria. Anche se c'è molta luce e acqua, una pianta non può effettuare la fotosintesi senza che ci sia abbastanza anidride carbonica nell'aria.
temperatura
Quando la temperatura è molto bassa, la fotosintesi avviene più lentamente. Allo stesso modo, le piante non possono effettuare la fotosintesi quando la temperatura è molto alta.
