- Qu'est-ce qui détermine l'intensité de la photosynthèse ?
- L'importance de la photosynthèse pour l'environnement
- Photosynthèse artificielle
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La photosynthèse est un processus vital dans lequel les plantes produisent de l'oxygène. Il consiste en la synthèse de composés organiques avec la participation de dioxyde de carbone extrait de l'air, d'eau avec des sels minéraux issus du sol et d'énergie solaire.
Dans ce processus, l'énergie lumineuse est convertie en énergie chimique. C'est ainsi que se nourrissent les plantes vertes et certaines bactéries aux pigments d'assimilation appropriés. L'oxygène généré lors de la photosynthèse est essentiel à la vie à la fois pour les humains et pour de nombreux autres organismes vivants, c'est pourquoi prendre soin de la verdure est si important. Si les plantes mourraient, la Terre manquerait d'oxygène, ce qui, bien sûr, tuerait tous les autres organismes.
Qu'est-ce qui détermine l'intensité de la photosynthèse ?
La photosynthèse peut être plus rapide ou plus lente, en fonction de plusieurs facteurs importants. Le facteur le plus important est, bien sûr, la quantité de lumière qui atteint la plante. Plus l'intensité des rayons lumineux tombant sur les feuilles et la tige est élevée, plus la photosynthèse sera rapide. Chaque plante a ses propres couleurs claires préférées. Certains d'entre eux absorbent le plus la lumière bleue, d'autres préfèrent la lumière jaune et verte.
Tout dépend de l'espèce et de la structure chimique du pigment assimilateur à l'intérieur de la plante. Dans des conditions favorables, les plantes (principalement leurs feuilles) peuvent utiliser environ 5% de l'énergie lumineuse pour la transformer en énergie chimique.
Étant donné que le dioxyde de carbone CO2 est un aliment pour les plantes, la quantité de ce gaz dans l'air est également d'une grande importance pendant le processus de photosynthèse. Plus la concentration de dioxyde de carbone est élevée, plus la conversion d'énergie est rapide. Cependant, cette déclaration ne s'applique pas aux concentrations élevées de gaz, car les concentrations de CO2 supérieures à 1 % inhibent la photosynthèse et, de plus, les concentrations élevées de dioxyde de carbone peuvent être toxiques pour les plantes.
Le processus de conversion de l'énergie dans les plantes peut être limité par la température. Comme vous pouvez facilement le deviner, les plantes ne font la photosynthèse que dans une certaine plage de température. Les plantes de montagne qui sont plus durables que les fleurs inférieures peuvent survivre aux gelées, mais elles atteignent juste en dessous de zéro.
C'est la limite inférieure contre la photosynthèse. La tolérance à haute température est beaucoup plus élevée car la limite supérieure atteint 55 degrés Celsius. La quantité d'eau à laquelle la plante a accès n'est pas directement impliquée dans la photosynthèse, mais indirectement, le manque d'eau peut considérablement inhiber l'ensemble du processus.
Une plante déshydratée ferme ou ferme complètement les stomates, ce qui l'empêche en grande partie d'absorber le dioxyde de carbone, et réduit ainsi considérablement l'efficacité de la photosynthèse.
L'importance de la photosynthèse pour l'environnement
La photosynthèse est un processus naturel qui est d'une grande importance pour tous les organismes vivants sur Terre. Sans photosynthèse, la vie sur Terre serait pratiquement impossible. Sans oxygène et autres produits de la photosynthèse, nous ne serions pas en mesure de manger, de traiter l'énergie et, surtout, de respirer.
Bien sûr, le facteur clé est l'oxygène, qui est absolument essentiel pour les organismes aérobies dans le processus de phosphorylation respiratoire, qui est l'étape la plus importante de la respiration. Cependant, ce n'est pas la seule fonction de ce gaz. L'oxygène atmosphérique dans la stratosphère contribue également à la formation d'ozone, c'est-à-dire d'oxygène à trois molécules atomiques.
Les rayons ultraviolets du soleil interagissent avec les molécules d'oxygène atmosphérique, entraînant la formation de deux molécules d'oxygène uniques. Puis l'un d'eux réagit avec la double molécule d'oxygène, produisant de l'ozone.
La dite la couche d'ozone qui protège notre planète des effets nocifs des rayons solaires dangereux et aide à maintenir la bonne température sur Terre.
Fait intéressant, les plantes elles-mêmes ont également besoin d'oxygène pour respirer, en particulier pendant la phase dite sombre de la photosynthèse. Cependant, le pourcentage d'oxygène absorbé par rapport à celui produit est négligeable. Les plantes sont une source inépuisable d'oxygène et d'énergie. C'est pourquoi il est si important d'entretenir et de protéger la végétation.
Photosynthèse artificielle
Dans les années 1970, le concept de recréer la photosynthèse naturelle dans des conditions artificielles de laboratoire a été développé. Cette idée est encore en phase de recherche et jusqu'à présent, il n'a pas été possible de copier le processus le plus utile et le plus nécessaire au monde, mais les scientifiques n'abandonnent pas.
Il y avait beaucoup d'idées, mais une solution appropriée au problème reste un mystère. Les scientifiques ont placé leurs espoirs dans un système de photosynthèse artificielle fait de ruthénium et de fer qui absorbera la lumière, et le manganèse sur lequel reposera le centre de réaction.
La production artificielle de produits chimiques à haute énergie en utilisant l'énergie solaire, le dioxyde de carbone et l'eau serait extrêmement bénéfique pour notre planète. Probablement une telle découverte permettrait de répondre à la demande d'énergie, ce qui résoudrait le problème de la crise énergétique qui dure depuis plusieurs dizaines d'années.
De plus, la photosynthèse artificielle aiderait à utiliser l'excès de dioxyde de carbone nocif de l'atmosphère, ce qui pourrait également arrêter la dangereuse expansion du trou dans la couche d'ozone. Les scientifiques espèrent également que le procédé de laboratoire pourrait également être une alternative plus économique à l'obtention d'hydrogène.