Hvordan bruger planter vand i fotosyntese?

Planter bruger en kompleks kemisk reaktion kaldet fotosyntese til at skabe mad fra lysenergi, kuldioxid fra atmosfæren og vand. Hver af disse udfører en kritisk del af fotosynteseprocessen, afhængig af de andre. Mens lysenergi nemt kan absorberes fra solen og kuldioxid fra atmosfæren, er vandet undertiden knappe. Ikke alene er vand anvendt direkte i fotosynteseprocessen for dets brint, det bruges også til at forhindre dehydrering, der indirekte støtter den vellykkede opbygning af mad til planten.

Planterne indeholder åbninger kaldet stomata, hvilket anvendes til udveksling af gasser. Kuldioxid kombineret med vand i fotosyntese trækkes ind gennem stomata. Oxygen, et biprodukt af processen, frigives gennem disse åbninger sammen med vanddamp i en proces kaldet transpiration. I tørsæsonen skal planten dog spare så meget som muligt. For at gøre dette lukker planten stomata og forhindrer udslip af vanddamp. Stomata kan kun lukkes ved brug af beskyttelsesceller, der er fyldt med vand for at lukke stomata og forsegler fugt i planten.

Ud over den indirekte støtte, som vandet tilbyder fotosynteseprocessen, er det også nødvendigt for den kemiske reaktion, der finder sted. Under denne proces reagerer lysenergien med et pigment kaldet chlorophyll og spænder elektronerne. Den resulterende ladning omdanner lysenergien til kemikalier kaldet adenosintrifosfat, også kendt som ATP, og nikotinamid adenin-dinukleotidphosphat eller NADPH. Disse kemiske forbindelser bruges til at opbevare den energi, der absorberes fra solen. Under energilagringsprocessen er vandmolekyler, der består af hydrogen og oxygen, opdelt, så disse elementer er adskilte. Brintet kombineres derefter med carbondioxid ved hjælp af ATP og NADPH, for at blive sukker, der bruges som energi til planten. Processen med at omdanne kuldioxid i atmosfæren til en brugbar form for energi kaldes kulstoffiksering.