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Il processo che le piante usano per convertire l'energia solare in energia chimica immagazzinata come zucchero nelle loro foglie è noto come fotosintesi. Acqua e anidride carbonica sono le materie prime necessarie per avviare il processo e zucchero e ossigeno sono i prodotti finali.
Acqua e anidride carbonica
Le radici di una pianta estraggono l'acqua attraverso lo xilema, cellule altamente specializzate. Il gas può entrare e uscire dalle foglie attraverso gli stomi o attraverso piccole aperture. La superficie di una foglia è troppo cerosa perché l'anidride carbonica possa attraversarla, ma può anche entrare attraverso lo stoma. Ogni stomia ha due cellule guardiane accanto ad essa. L'ossigeno prodotto durante la fotosintesi lascia la foglia attraverso gli stomi aperti. Lo scambio di gas dentro e fuori le foglie provoca una perdita di acqua dalla foglia e la pianta deve assorbire più umidità per prevenire la disidratazione.
Struttura fogliare
La fotosintesi si verifica nelle foglie delle piante. L'epidermide, lo strato esterno della foglia, la protegge. Poiché né le cellule epidermiche inferiori né quelle superiori della foglia contengono cloroplasti, non c'è fotosintesi. Al contrario, è nel mesofilo, che è ricco di cloroplasti, dove avviene la reazione. I cloroplasti contengono clorofilla, un pigmento verde necessario per la fotosintesi. Le vene delle foglie sono anche conosciute come fasci vascolari. Trasportano i nutrienti e l'acqua dove sono necessari.
Fotosintesi
La fotosintesi può essere divisa in due parti. La prima parte è la reazione alla luce che si verifica nella membrana tilacoide. Implica la conversione dell'energia luminosa in energia chimica. Questa parte della reazione deve avvenire durante il giorno, quando c'è luce. La clorofilla e una serie di pigmenti fanno parte di questa reazione alla luce. L'energia acquisita durante la reazione alla luce forma ATP (adenosina trifosfato), un composto chimico che le cellule utilizzano per immagazzinare energia. La seconda parte della fotosintesi è chiamata reazione oscura. Si verifica all'interno del cloroplasto dove l'anidride carbonica viene convertita in zucchero. Una parte essenziale della reazione oscura è il ciclo della clavina, che utilizza l'energia creata dall'ATP nella reazione alla luce.
Ossigeno e zucchero
La reazione chimica che si verifica durante la fotosintesi si traduce nella produzione di zucchero e ossigeno. L'ossigeno è vitale per la nostra sopravvivenza; ne abbiamo bisogno per respirare. L'equazione che descrive la fotosintesi è scritta come: 6H2O + 6CO2 C6H12O6 + 6O2. In sostanza, sei molecole di acqua si uniscono a sei molecole di anidride carbonica per creare una molecola di zucchero e rilasciare sei molecole di ossigeno.
