Τα φυτά κάνουν τη δική τους τροφή από ανόργανες ενώσεις μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται φωτοσύνθεση που γίνεται στα φύλλα. Τα απαραίτητα συστατικά για τη φωτοσύνθεση είναι το φως, το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα. Ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης θα επηρεαστεί από την ποσότητα των διαθέσιμων συστατικών, καθώς και από τη θερμοκρασία. Τα τελικά προϊόντα της φωτοσύνθεσης είναι το οξυγόνο, το οποίο τα φυτά απελευθερώνουν και οι υδατάνθρακες, που γίνονται πηγή ενέργειας των φυτών. Με βάση τη βασική δομή της γλυκόζης, τα φυτά χρησιμοποιούν επίσης τη φωτοσύνθεση για να δημιουργήσουν μερικές πιο πολύπλοκες χημικές ουσίες με βάση τον άνθρακα, οι οποίες είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη και την επιβίωσή τους.
Πώς τα φυτά κάνουν το δικό τους φαγητό;
Χλωροπλάστες σε ένα φύλλοΠρώτον, το νερό που απορροφάται από τις ρίζες ανέρχεται στα φύλλα και εισέρχεται σε ειδικά κύτταρα που ονομάζονται χλωροπλάστες. Αυτά τα κύτταρα περιέχουν χλωροφύλλη, μια πράσινη χρωστική που δίνει φύλλα στο χρώμα τους, αντανακλώντας πράσινα μήκη κύματος. Το πιο σημαντικό είναι ότι η χλωροφύλλη απορροφά το φως στα κόκκινα και μπλε μέρη του φάσματος και το χρησιμοποιεί για να τροφοδοτήσει μια κρίσιμη χημική αντίδραση. Μέσα στο χλωροπλάστη, τα μόρια χλωροφύλλης απορροφούν ένα μόνο φωτόνιο φωτός και σε αντάλλαγμα για ένα ηλεκτρόνιο. Ακολουθεί σειρά χημικών αντιδράσεων, οι οποίες τελικά αντικαθιστούν το χαμένο ηλεκτρόνιο από μόρια νερού στο φύλλο. Κατά τη διαδικασία, το άτομο οξυγόνου στο νερό διαχωρίζεται από τα άτομα υδρογόνου και εξέρχεται ως απόβλητο. Το υπόλοιπο υδρογόνο συλλέγεται και τελικά συντίθεται σε ένα μόριο υδατάνθρακα.
Η διαδικασία που δημιουργεί την πραγματική τροφή για το φυτό δεν απαιτεί φως, επομένως ονομάζεται σκοτεινή αντίδραση. Σε ένα άλλο μέρος του φύλλου που ονομάζεται στρώμα, το διοξείδιο του άνθρακα που απορροφάται από το περιβάλλον μειώνεται σε άνθρακα και οξυγόνο. Και πάλι, το οξυγόνο αφήνεται να διαφύγει, αλλά ο άνθρακας συνδυάζεται με το τελικό προϊόν υδρογόνου της πρώτης διαδικασίας για να σχηματίσει ένα απλό σάκχαρο. Αυτά μπορούν να συνδυαστούν ή να τροποποιηθούν για να παράγουν σχεδόν οποιαδήποτε οργανική ένωση που μπορεί να χρειαστεί το φυτό, είτε για δομή είτε για διατροφή.
Τα φυτά δεν χρησιμοποιούν άμεσα την ενέργεια του φωτός, αλλά πρέπει να τα μετατρέψουν σε χημική ενέργεια. Από το φως που πλήττει ένα φύλλο, μόνο το 5% χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση, και μόνο 30 έως 50% αποθηκεύονται ως χημική ενέργεια για το κύτταρο. Ακόμη, η φωτοσύνθεση είναι μια ζωτικής σημασίας διαδικασία, όχι μόνο για τα φυτά, αλλά και για όλους τους οργανισμούς που αναπνέουν οξυγόνο, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ήταν η φωτοσύνθεση στα πρώιμα πράσινα φυτά και τα φύκια που δημιούργησαν την αναπνεύσιμη ατμόσφαιρα της γης. Ακόμα και σήμερα, τα φυτά συνεχίζουν να αναπληρώνουν το περιβάλλον, φιλτράροντας το επιβλαβές διοξείδιο του άνθρακα σε οξυγόνο που διατηρεί τη ζωή.
