O conversie naturală a energiei solare în fotosinteză - I - Curs de predare

rezumat

Fotosinteza: o definiție generală

Fotosinteza permite plantelor să își creeze propria materie organică.

Fotosinteză

Fotosinteză este ansamblul reacțiilor chimice care permit plantelor să producă propria lor materie organică. Spunem atunci că sunt autotrofe.

Fotosinteza necesită:

• energie solara;
• ceva apa;
• dioxid de carbon \ ce;
• saruri minerale.

Aceste elemente fac posibilă producerea de glucoză, un material organic care hrănește planta și căldură.

Ecuația echilibrului fotosintezei este:

\ text \ ce + \ text \ ce + \ text \ ce> \ ce \ text< (glucose)>+ \ text \ ce + \ text

Principiul fotosintezei

Fotosinteza permite:

• Intrarea carbonului în biosferă.
• Conversia energiei solare în energie chimică în biosferă: de fapt, moleculele organice astfel produse reprezintă o formă de energie chimică pe care celulele o pot valorifica prin mecanisme precum respirația.
• Producția de oxigen pe care organismele (animale și plante) o utilizează pentru fenomenele respiratorii.
• Producția de biomasă vegetală, care hrănește toate organismele vii de pe Pământ. Aceste organisme sunt legate între ele în relații trofice care constituie lanțuri alimentare.

Astfel, fotosinteza este necesară pentru toate viețuitoarele:

• Produce oxigenul necesar pentru respirația lor.
• Produce materie organică care circulă în lanțurile alimentare.
• Acesta absoarbe acest produs prin respirația tuturor ființelor vii, limitând astfel creșterea efectului de seră.

Fotosinteza și lanțul alimentar din biosferă

Rolul energiei solare în fotosinteză

Fotosinteza folosește doar o parte a energiei solare care ajunge la plante, o fracție este absorbită și o fracțiune este reflectată sau difuzată.

Utilizarea energiei solare în fotosinteză

Fotosinteza folosește doar 1 % din energia solară primită de plante. Energia care ajunge la frunze este distribuită după cum urmează :

• O fracție este absorbită.
• O parte este reflectată sau difuzată.

Frunza de clorofilă absoarbe radiația corespunzătoare albastrului (lungimea de undă de aproximativ 420-450 nm) și portocaliu/roșu (aproximativ 600−680 nm).

O parte din această putere absorbită este transformată în căldură și permite fenomenul de evapotranspirație.

Evapotranspirație

Evapotranspirație este cantitatea de apă evaporată din sol sau plante. Evapotranspirația vegetală are loc în frunze, prin mici deschideri numite stomate. Participă la circulația sevei.

Energia solară care nu este absorbită este împrăștiată prin frunză (radiații cu o lungime de undă de aproximativ 450-600 nm). Radiația care „iese” din frunză este cea care corespunde cu ceea ce percepem noi ca lumină verde, motiv pentru care frunza arată verde.

Spectrul clorofilei brute (pigmenți extrasați dintr-o frunză verde) arată absorbția anumitor radiații de către plante.

---