Giải thích về công thức quang hợp

Công thức của quang hợp giải thích cách thức thực vật lấy năng lượng từ mặt trời và sử dụng nó để chuyển đổi carbon dioxide và nước thành các phân tử cần thiết cho sự tăng trưởng của chúng, đó là trong thực phẩm.

Ở đây, các yếu tố can thiệp ban đầu là carbon dioxide và nước, sau đó được chuyển đổi thành glucose và oxy.

Quá trình này đòi hỏi nhiều phản ứng hóa học được thực hiện, do đó, nó có thể được thể hiện trong công thức hóa học sau:

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2

Sự chuyển đổi này diễn ra nhờ vào tỷ lệ ánh sáng mặt trời, cho phép cây biến đổi carbon dioxide và nước thành các chất dinh dưỡng cần thiết (glucose) và oxy được thải ra dưới dạng chất thải.

Đổi lại, các nguyên tố hóa học được thể hiện trong công thức quang hợp xâm nhập và rời khỏi các tế bào của cây thông qua quá trình khuếch tán, được gọi là thẩm thấu, cho phép cây lấy carbon dioxide từ không khí và giải phóng sau đó oxy đến nó.

Cũng như các hợp chất không khí được hấp thụ và giải phóng thông qua quá trình thẩm thấu. Ánh sáng mặt trời được thu lại nhờ sự hiện diện của một hóa chất màu xanh lá cây được gọi là diệp lục (BBC, 2014).

Phương trình hóa học của quang hợp

Phương trình hóa học của quang hợp có thể được đọc như sau:

Carbon Dioxide + Nước (+ Ánh sáng mặt trời) → Glucose + Oxy

Điều quan trọng cần lưu ý là sự chuyển đổi này chỉ có thể thực hiện được nhờ vào tỷ lệ ánh sáng mặt trời, được bao gồm trong công thức theo cách này, vì bản thân nó không tạo thành một chất.

Mặt khác, cách xây dựng phương trình này về mặt hóa học, sẽ là bằng phương pháp cân bằng sau:

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2

Trong đó CO2 = Carbon Dioxide; H2O = Nước; C6H12O6 = Glucose; O2 = Oxy (Helmenstine, 2017).

Quá trình glucose

Glucose được hình thành từ hỗn hợp các nguyên tử carbon, hydro và oxy. Một khi nó được sản xuất thông qua quá trình quang hợp, nó có thể được sử dụng theo ba cách khác nhau:

1 - Nó có thể được chuyển đổi thành các hóa chất cần thiết cho sự tăng trưởng của tế bào thực vật, chẳng hạn như cellulose.

2 - Nó có thể được chuyển đổi thành tinh bột, một phân tử lưu trữ có khả năng chuyển đổi trở lại thành glucose, trong trường hợp thực vật cần nó.

3 - Nó có thể bị phân hủy trong quá trình thở, giải phóng năng lượng được lưu trữ trong các phân tử của nó.

Hợp chất hóa học

Thực vật cần phải có nhiều yếu tố hóa học để sống và khỏe mạnh. Quan trọng nhất là carbon, hydro và oxy (Nirvana, 2017).

Hydrogen và oxy được lấy từ nước và đất, mặt khác, carbon và oxy được lấy từ carbon dioxide và oxy có trong khí quyển.

Nước và carbon dioxide được sử dụng để tổng hợp thực phẩm trong quá trình quang hợp. Oxy là cần thiết để giải phóng năng lượng từ thực phẩm trong quá trình hô hấp của thực vật.

Ngoài ba yếu tố cơ bản được chỉ định trong công thức quang hợp, còn có các hợp chất khoáng khác mà tất cả các nhà máy yêu cầu để phát triển khỏe mạnh.

Chúng được hấp thụ bởi rễ khi các ion hòa tan trong nước của đất. Hai trong số các ion khoáng này là nitrat và magiê.

Nitrate rất cần thiết cho việc sản xuất axit amin trong quá trình quang hợp. Các axit amin, lần lượt, là những gì cho phép protein được sản xuất. Về phần mình, magiê là cần thiết để sản xuất chất diệp lục (Veloz, 2017).

Những cây có lá chuyển màu khác nhau sang màu xanh lá cây, có lẽ đang trải qua giai đoạn thiếu khoáng chất và quá trình quang hợp sẽ không được thực hiện thành công.

Tế bào của lá

Thực vật, giống như tất cả các sinh vật trên thế giới, cần phải tự ăn. Vì lý do này, họ sử dụng quá trình quang hợp để chuyển đổi các hợp chất hóa học như carbon dioxide và nước thành glucose mà chúng cần cho các tế bào của chúng tăng trưởng và phát triển.

Theo cách tương tự, quá trình quang hợp này chỉ khả thi nhờ hoạt động của các tế bào nằm trong lá cây, nơi một chất gọi là diệp lục cho phép năng lượng của mặt trời được lưu trữ và sử dụng để biến đổi các hợp chất hóa học lấy từ không khí.

Chất diệp lục rất giàu lục lạp và enzyme cho phép các tế bào của lá phản ứng trong quá trình quang hợp (Matopol, 2017).

Các bộ phận của tế bào

Tế bào bao gồm nhiều bộ phận đóng vai trò cơ bản trong quá trình quang hợp. Một số trong những phần sau đây:

Lục lạp: chúng chứa diệp lục và các enzyme cần thiết cho phản ứng hóa học của quá trình quang hợp xảy ra.

Hạt nhân: nó chứa DNA với thông tin di truyền của cây được sử dụng bởi các enzyme trong quá trình quang hợp.

Màng tế bào: là hàng rào thấm, điều chỉnh sự đi qua của khí và nước để đi vào và rời khỏi tế bào.

Vacuola: cho phép tế bào vẫn vững.

Tế bào chất: là nơi mà một số enzyme và protein được sử dụng trong quá trình quang hợp hóa học được sản xuất.

Các yếu tố hạn chế quang hợp

Có ba yếu tố có thể hạn chế phản ứng hóa học của quang hợp: cường độ ánh sáng, nồng độ carbon dioxide và nhiệt độ.

Cường độ ánh sáng

Khi không có đủ ánh sáng, một nhà máy không thể thực hiện quá trình quang hợp một cách hiệu quả, không có vấn đề gì khi có đủ nước và carbon dioxide trong môi trường.

Do đó, việc tăng cường độ ánh sáng sẽ ngay lập tức tăng tốc độ của quá trình quang hợp.

Nồng độ của Carbon Dioxide

Đôi khi quá trình quang hợp hóa học bị hạn chế bởi nồng độ carbon dioxide trong không khí. Ngay cả khi có nhiều ánh sáng mặt trời và nước, một nhà máy không thể thực hiện quá trình quang hợp mà không có đủ carbon dioxide trong không khí.