Fotosyntese er en vital proces, hvor planter producerer ilt. Det består i syntesen af organiske forbindelser med deltagelse af kuldioxid taget fra luften, vand med mineralsalte opnået fra jorden og solenergi.
I denne proces omdannes lysenergi til kemisk energi. Sådan nærer grønne planter og nogle bakterier med passende assimileringspigmenter sig selv. Den ilt, der dannes under fotosyntesen, er essentiel for livet både for mennesker og mange andre levende organismer, og derfor er det så vigtigt at pleje det grønne. Hvis planterne skulle dø, ville Jorden løbe tør for ilt, hvilket naturligvis ville dræbe alle andre organismer.
Hvad bestemmer intensiteten af fotosyntesen?
Fotosyntese kan være hurtigere eller langsommere, afhængigt af flere vigtige faktorer. Den vigtigste faktor er naturligvis mængden af lys, der når planten. Jo større intensiteten af de lysstråler, der falder på bladene og stænglen, jo hurtigere vil fotosyntesen finde sted. Hver plante har sine egne yndlingslyse farver. Nogle af dem absorberer blåt lys mest, andre foretrækker gult og grønt lys.
Det hele afhænger af arten og den kemiske struktur af det assimilerende pigment inde i planten. Under gunstige forhold kan planter (hovedsagelig deres blade) bruge omkring 5 % af lysenergien til at omdanne den til kemisk energi.
Da kuldioxid CO2 er en føde for planter, er også mængden af denne gas i luften af stor betydning under fotosynteseprocessen. Jo højere koncentration af kuldioxid, jo hurtigere sker energiomdannelsen. Dette udsagn gælder dog ikke for høje gaskoncentrationer, fordi CO2-koncentrationer over 1 % hæmmer fotosyntesen, og desuden kan høje koncentrationer af kuldioxid være gif.webptige for planter.
Processen med at omdanne energi i planter kan begrænses af temperatur. Som du nemt kan gætte, fotosyntetiserer planter kun inden for et bestemt temperaturområde. Bjergplanter, der er mere holdbare end de nederste blomster, kan overleve frost, men de når lige under nul.
Dette er den nedre grænse for fotosyntese. Den høje temperaturtolerance er meget højere, da den øvre grænse er så høj som 55 grader Celsius. Mængden af vand, som planten har adgang til, er ikke direkte involveret i fotosyntesen, men indirekte kan manglen på vand hæmme hele processen markant.
En dehydreret plante lukker eller lukker helt for stomata, hvilket i høj grad forhindrer den i at optage kuldioxid, og dermed reducerer effektiviteten af fotosyntesen markant.
Fotosyntesens betydning for miljøet
Fotosyntese er en naturlig proces, der har stor betydning for alle levende organismer på Jorden. Uden fotosyntese ville liv på Jorden være praktisk talt umuligt. Uden ilt og andre fotosynteseprodukter ville vi ikke være i stand til at spise, behandle energi og frem for alt trække vejret.
Naturligvis er nøglefaktoren ilt, som er helt essentielt for aerobe organismer i processen med respiratorisk fosforylering, som er det vigtigste trin i respirationen. Dette er dog ikke den eneste funktion af denne gas. Atmosfærisk ilt i stratosfæren bidrager også til dannelsen af ozon, altså ilt med tre atommolekyler.
Stråler af ultraviolet stråling fra solen interagerer med atmosfæriske iltmolekyler, hvilket resulterer i dannelsen af to enkelte iltmolekyler. Så reagerer en af dem med det dobbelte iltmolekyle og producerer ozon.
Den såkaldte ozonlaget, der beskytter vores planet mod de skadelige virkninger af farlige solstråler og hjælper med at holde den rigtige temperatur på Jorden.
Interessant nok har planterne også selv brug for ilt for at trække vejret, især i den såkaldte mørke fase af fotosyntesen. Procentdelen af optaget ilt i forhold til den producerede er dog ubetydelig. Planter er en uudtømmelig kilde til ilt og energi. Derfor er det så vigtigt at pleje og beskytte vegetationen.
Kunstig fotosyntese
I 1970'erne blev konceptet om at genskabe naturlig fotosyntese under kunstige laboratorieforhold udviklet. Denne idé er stadig i forskningsfasen, og indtil videre har det ikke været muligt at kopiere den mest nyttige og nødvendige proces i verden, men forskerne giver ikke op.
Der var mange ideer, men en passende løsning på problemet forbliver et mysterium. Forskere har sat deres håb til et kunstigt fotosyntesesystem lavet af ruthenium og jern, der vil absorbere lys, og mangan, som reaktionscentret vil være baseret på.
Kunstig produktion af højenergikemikalier ved hjælp af solenergi, kuldioxid og vand ville være yderst gavnlig for vores planet. Sandsynligvis vil en sådan opdagelse være med til at imødekomme efterspørgslen efter energi, hvilket ville løse problemet med den energikrise, der har stået på i flere dusin år.
Desuden ville kunstig fotosyntese være med til at udnytte overskydende skadelig kuldioxid fra atmosfæren, hvilket muligvis også kunne stoppe den farlige udvidelse af ozonhullet. Forskere håber også, at laboratorieprocessen også kan være et mere økonomisk alternativ til at få brint.