Fotosynteesi on tärkeä prosessi, joka antaa kasveille, puut mukaan lukien, käyttää lehtiään loukkuun auringon energiaan sokerin muodossa. Sitten lehdet varastoivat syntyneen sokerin soluihin glukoosin muodossa sekä välitöntä että myöhempää käyttöä varten puiden kasvu. Fotosynteesi edustaa kauniisti hienoa kemiallista prosessia, josta kuusi vesimolekyyliä lähtee juuret yhdistyvät kuudesta hiilidioksidimolekyylistä ilmasta ja luo yhden orgaanisen molekyylin sokeri. Yhtä tärkeätä on tämän prosessin sivutuote - mitä fotosynteesi on tuottaa happea. Maapallolla ei olisi elämää, koska tunnemme sen ilman fotosynteettistä prosessia.
Puiden fotosynteettinen prosessi
Termi fotosynteesi tarkoittaa "laittamista yhteen valon kanssa". Se on valmistusprosessi, joka tapahtuu kasvien soluissa ja pienissä elimissä, joita kutsutaan kloroplasteiksi. Nämä plastidien sijaitsevat lehtien sytoplasmassa ja ne sisältävät vihreää väriainetta, nimeltään klorofylli.
Kun fotosynteesi tapahtuu, puun juurten absorboima vesi kuljetetaan lehtiin, missä se joutuu kosketukseen klorofyllikerrosten kanssa. Samaan aikaan ilmaa, joka sisältää hiilidioksidia, johdetaan lehtiin lehtihuokosten kautta ja altistetaan auringonvalolle, mikä johtaa erittäin tärkeään kemialliseen reaktioon. Vesi hajoaa sen happi- ja typpielementeiksi, ja se yhdistyy klorofyllin hiilidioksidin kanssa muodostaen sokeria.
Tästä puiden ja muiden kasvien vapauttamasta hapesta tulee osa ilmaa, jota hengitämme, kun taas glukoosi kuljetetaan ravinnoksi kasvin muihin osiin. Tämä välttämätön prosessi on se, mikä muodostaa 95 prosenttia puun massasta, ja puiden ja muiden kasvien fotosynteesi on se, joka lisää melkein koko hengitetyn ilman happea.
Tässä on kemiallinen yhtälö fotosynteesiprosessille:
6 molekyyliä hiilidioksidia + 6 molekyyliä vettä + kevyt → glukoosi + happi
Fotosynteesin merkitys
Puun lehdessä tapahtuu monia prosesseja, mutta mikään ei ole tärkeämpää kuin fotosynteesi ja sen tuottama ruoka, ja sen tuottama happi sivutuotteena. Vihreiden kasvien taikuuden avulla auringon säteilevä energia vangitaan lehden rakenteeseen ja annetaan kaikkien elävien olentojen saataville. Joitakin bakteereja lukuun ottamatta, fotosynteesi on ainoa prosessi maan päällä, jolla orgaaniset yhdisteet rakennetaan epäorgaanisista aineista, mikä johtaa varastoituun energiaan.
Noin 80 prosenttia maan koko fotosynteesistä tapahtuu valtameressä. On arvioitu, että 50–80 prosenttia maailman hapesta syntyy valtameren kasvien kautta, mutta kriittinen jäljellä oleva osuus on tuotettu maanpäällisen kasvien, erityisesti maan metsien, kautta, joten paine on jatkuvasti maanpäällisessä kasvien maailmassa pysyäkseen ajan tasalla rytmi. Maailman metsien menetyksellä on kauaskantoisia vaikutuksia, kun hapen prosenttimäärä vaarantuu maan ilmakehässä. Ja koska fotosynteesiprosessi kuluttaa hiilidioksidia, puut ja muut kasvien elämät, ovat keino, jolla maa "pesee" hiilidioksidin ja korvaa sen puhtaalla hapolla. On melko kriittistä, että kaupungit ylläpitävät tervettä kaupunkimetsää hyvän ilmanlaadun ylläpitämiseksi.
Fotosynteesi ja hapen historia
Happia ei ole aina ollut läsnä maan päällä. Itse maan on arvioitu olevan noin 4,6 miljardia vuotta vanha, mutta geologista näyttöä tutkivia tutkijoita uskovat, että happi ilmestyi ensimmäisen kerran noin 2,7 miljardia vuotta sitten, kun mikroskooppinen syanobakteerit, joka tunnetaan muuten sinilevälevinä, kehitti kyvyn syntetisoida auringonvalo sokereiksi ja happeksi. Kesti noin miljardi vuotta lisää, ennen kuin happea kerääntyi ilmakehään maanpäällisen elämän varhaisten muotojen tukemiseksi.
Ei ole selvää, mitä tapahtui 2,7 miljardia vuotta sitten aiheuttaen synobakteerien kehittämiselle prosessin, joka tekee maapallon elämästä mahdollista. Se on edelleen yksi tieteen mielenkiintoisimmista mysteereistä.