Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Effekten af ​​temperatur på fotosyntesens pris

Fotosyntese er en af ​​de mest bemærkelsesværdige biokemiske processer, der findes på Jorden og giver planter mulighed for at bruge sollys til at lave mad fra vand og kuldioxid. Enkle eksperimenter udført af forskere viser, at hastigheden af ​​fotosyntese er kritisk afhængig af variabler såsom temperatur, pH og intensitet af lys. Den fotosyntiske hastighed måles indirekte ved at detektere mængden af ​​kuldioxid frigivet af planter.

Hvordan fotosyntese fungerer

Fotosyntese definerer processen, hvor planter og nogle bakterier fremstiller glucose. Forskere opsummerer processen som følger: Brug af sollys, kuldioxid + vand = glucose + ilt. Processen foregår inden for særlige strukturer kaldet chloroplasts placeret i bladernes celler. Optimale fotosyntetiske hastigheder fører til fjernelse af større mængder carbondioxid fra den lokale atmosfære og frembringer større mængder glucose. Da glukoseindhold i planter er vanskelige at måle, anvender forskere mængden af ​​kuldioxidassimilering eller dens frigivelse som et middel til at måle fotosyntetiske satser. Om natten, for eksempel, eller når forholdene ikke er primære, frigiver planter kuldioxid. Maksimale fotosyntetiske satser varierer mellem plantearter, men afgrøder som majs kan opnå kuldioxidassimilationshastigheder så højt som 0,075 ounce pr. Kubikmeter pr. Time eller 100 milligram pr. Decimeter pr. Time. For at opnå en optimal vækst af nogle planter holder landmændene dem i drivhuse, der regulerer forhold som fugtighed og temperatur. Der er tre temperaturregimer, hvorom fotosyntesehastigheden ændres.

Lav temperatur

Enzymer er proteinmolekyler, der anvendes af levende organismer til udførelse af biokemiske reaktioner. Proteinerne foldes til en meget bestemt form, og det giver dem mulighed for at binde effektivt til de interesserede molekyler. Ved lave temperaturer, mellem 32 og 50 grader Fahrenheit - 0 og 10 grader Celsius - fungerer de enzymer, der udfører fotosyntese, ikke effektivt, og det reducerer fotosyntetiske hastigheder. Dette fører til et fald i glucoseproduktionen og vil resultere i forstyrret vækst. Til planter inde i et drivhus forhindrer installationen af ​​en drivhusvarmer og termostat dette.

Ved mellemstore temperaturer mellem 50 og 68 grader Fahrenheit eller 10 og 20 grader Celsius , arbejder fotosyntetiske enzymer på deres optimale niveauer, så fotosyntesehastighederne måles højt. Afhængigt af det pågældende anlæg indstiller drivhustermostaten en temperatur inden for dette område for at opnå de bedste resultater. Ved disse optimale temperaturer bliver den begrænsende faktor diffusionen af ​​carbondioxid i bladene.

Høj temperatur

Ved temperaturer over 68 grader Fahrenheit eller 20 grader Celsius, falder fotosyntesens hastighed, fordi enzymerne virker ikke så effektivt ved denne temperatur. Dette er på trods af stigningen i kuldioxiddiffusion i blade. Ved en temperatur over 104 grader Fahrenheit - 40 grader Celsius - mister de enzymer, der udfører fotosyntese, deres form og funktionalitet, og fotosyntesehastigheden falder hurtigt. Grafen for fotosyntetisk hastighed versus temperatur giver et buet udseende med topphastigheden, der forekommer tæt ved stuetemperatur. Et drivhus eller en have, der giver optimal lys og vand, men bliver for varmt, producerer mindre kraftigt.

Klik for at udvide hele teksten