Fotosintēze ir svarīgs process, kas ļauj augiem, ieskaitot kokus, izmantot savas lapas, lai ieslodzītu saules enerģiju cukura veidā. Pēc tam lapas iegūto cukuru uzglabā šūnās glikozes veidā gan tūlītējai, gan vēlākai koku augšana. Fotosintēze ir skaisti brīnišķīgs ķīmiskais process, kurā sešas ūdens molekulas rodas saknes apvienojas ar sešām oglekļa dioksīda molekulām no gaisa un rada vienu organisko molekulu cukurs. Tikpat svarīgi ir arī šī procesa blakusprodukts - tieši tā ir fotosintēze ražo skābekli. Zemes nebūtu dzīvības, kā mēs to zinām, bez fotosintēzes procesa.
Fotosintēzes process kokos
Termiņš fotosintēze nozīmē "salikt kopā ar gaismu". Tas ir ražošanas process, kas notiek augu šūnās un sīkos ķermeņos, ko sauc par hloroplastiem. Šie plastidi atrodas lapu citoplazmā un satur zaļo krāsvielu, ko sauc par hlorofils.
Kad notiek fotosintēze, ūdens, ko absorbējušas koka saknes, nonāk lapās, kur tas nonāk saskarē ar hlorofila slāņiem. Tajā pašā laikā gaiss, kas satur oglekļa dioksīdu, caur lapu porām nonāk lapās un tiek pakļauts saules gaismai, izraisot ļoti svarīgu ķīmisku reakciju. Ūdens tiek sadalīts tā skābekļa un slāpekļa elementos, un tas apvienojas ar oglekļa dioksīdu hlorofilā, veidojot cukuru.
Šis skābeklis, ko atbrīvo koki un citi augi, kļūst par gaisa daļu, ko elpojam, bet glikozi barības veidā pārnēsā uz citām augu daļām. Šis būtiskais process būs tas, kas veidos 95 procentus no masas kokā, un koku un citu augu fotosintēze ir tas, kas nodrošina gandrīz visu skābekli gaisā, ko mēs elpojam.
Šeit ir fotosintēzes procesa ķīmiskais vienādojums:
6 oglekļa dioksīda molekulas + 6 ūdens molekulas + gaisma → glikoze + skābeklis
Fotosintēzes nozīme
Koka lapās notiek daudzi procesi, taču tie nav svarīgāki par fotosintēzi un no tā izrietošo pārtiku, ko tas ražo, kā arī skābekli, ko tas rada kā blakusproduktu. Zaļo augu burvju ietekmē saules starojošā enerģija tiek uztverta lapas struktūrā un padarīta pieejama visām dzīvajām būtnēm. Izņemot dažus baktēriju veidus, fotosintēze ir vienīgais process uz zemes, kurā no neorganiskām vielām tiek veidoti organiskie savienojumi, kā rezultātā tiek uzkrāta enerģija.
Apmēram 80 procenti zemes kopējās fotosintēzes notiek okeānā. Tiek lēsts, ka no 50 līdz 80 procentiem pasaules skābekļa rodas okeāna augu dzīve, bet kritiskā atlikušā daļa ir ko rada sauszemes augu dzīve, it īpaši zemes meži, tāpēc sauszemes augu pasaulei pastāvīgi tiek veikts spiediens, lai neatpaliktu temps. Pasaules mežu zaudēšanai ir tālejošas sekas, samazinot skābekļa daudzumu zemes atmosfērā. Tā kā fotosintēzes process patērē oglekļa dioksīdu, kokus un citu augu dzīvību, tas ir līdzeklis, ar kuru zeme "attīra" oglekļa dioksīdu un to aizstāj ar tīru skābekli. Pilsētām ir diezgan svarīgi uzturēt veselīgu pilsētas mežu, lai uzturētu labu gaisa kvalitāti.
Fotosintēze un skābekļa vēsture
Skābeklis ne vienmēr ir bijis uz zemes. Tiek lēsts, ka pati Zeme ir aptuveni 4,6 miljardus gadu veca, bet zinātnieki, kas pēta ģeoloģiskos pierādījumus ticiet, ka skābeklis pirmo reizi parādījās apmēram pirms 2,7 miljardiem gadu, kad tas bija mikroskopisks zilaļģes, kas citādi pazīstams kā zili zaļās aļģes, attīstīja spēju fotosintezēt saules gaismu cukuros un skābeklī. Bija vajadzīgs vēl aptuveni miljards gadu, kamēr skābekļa daudzums atmosfērā bija savācams, lai atbalstītu sauszemes dzīvības agrīnās formas.
Nav skaidrs tikai tas, kas notika pirms 2,7 miljardiem gadu, lai izraisītu cinobaktēriju attīstību procesā, kas padara dzīvi iespējamu uz zemes. Tas joprojām ir viens no zinātnes visvairāk intriģējošajiem noslēpumiem.