Fotosüntees on oluline protsess, mis võimaldab taimedel, sealhulgas puudel, kasutada oma lehti suhkru kujul päikese energia püüdmiseks. Seejärel ladustavad lehed saadud suhkrut rakkudes glükoosina nii koheseks kui ka hiljem puu kasv. Fotosüntees kujutab endast kaunilt imelist keemilist protsessi, mille käigus pärinevad kuus molekuli vett juured ühendavad õhust kuue süsinikdioksiidi molekuliga ja moodustavad ühe orgaanilise molekuli suhkur. Sama oluline on selle protsessi kõrvalsaadus - just see on fotosüntees toodab hapnikku. Ilma fotosünteesita poleks maa peal elu, nagu me seda teame.
Puude fotosünteesiprotsess
Mõiste fotosüntees tähendab "valgusega kokku panemist". See on tootmisprotsess, mis toimub taimede rakkudes ja pisikestes kehades, mida nimetatakse kloroplastideks. Need plastiidid asuvad lehtede tsütoplasmas ja sisaldavad rohelist värvainet, mida nimetatakse klorofüll.
Kui toimub fotosüntees, kantakse puu juurte imendunud vesi lehtedele, kus see puutub kokku klorofülli kihtidega. Samal ajal satub süsinikdioksiidi sisaldav õhk lehtede pooride kaudu lehtedesse ja puutub kokku päikesevalgusega, mille tulemuseks on väga oluline keemiline reaktsioon. Vesi jaguneb hapniku- ja lämmastikuelementideks ning see moodustub klorofülli süsinikdioksiidiga, moodustades suhkru.
Puude ja teiste taimede eraldatud hapnikust saab osa õhust, mida me hingame, samal ajal kui glükoos kandub toiduna teistesse taimeosadesse. See oluline protsess moodustab 95 protsenti puu massist ning puude ja teiste taimede poolt toimuv fotosüntees on peaaegu kogu hingatava õhu hapniku osa.
Siin on fotosünteesi protsessi keemiline võrrand:
6 molekuli süsinikdioksiidi + 6 molekuli vett + kerge → glükoos + hapnik
Fotosünteesi tähtsus
Puulehes toimuvad paljud protsessid, kuid pole tähtsamad kui fotosüntees ja sellest toodetav toit ning sellest saadav hapnik kui kõrvalsaadus. Roheliste taimede võlu kaudu hõivatakse päikese kiirgav energia lehe struktuuris ja tehakse kättesaadavaks kõigile elusolenditele. Kui välja arvata mõned bakteriliigid, on fotosüntees ainus protsess maakeral, mille käigus orgaanilised ühendid konstrueeritakse anorgaanilistest ainetest, mille tulemuseks on salvestatud energia.
Ligikaudu 80 protsenti Maa kogu fotosünteesist toimub ookeanis. Arvatakse, et 50–80 protsenti maailma hapnikust moodustub ookeani taimede elus, kuid kriitiline järelejäänud osa on mis on loodud maapealse taimede, eriti maametsade elu tõttu. Seetõttu avaldab maapealne taimestik pidevalt survet, et hoida sammu tempo. Maailma metsade kadumisel on kaugeleulatuvad tagajärjed, kuna see kahjustab hapniku protsenti maakera atmosfääris. Kuna fotosünteesiprotsess kulutab süsinikdioksiidi, on puud ja muu taimne elu üks vahend, mille abil maa "puhastab" süsihappegaasi välja ja asendab selle puhta hapnikuga. Hea õhukvaliteedi säilitamiseks on linnade jaoks ülimalt oluline säilitada tervislik linnmets.
Fotosüntees ja hapniku ajalugu
Hapnik pole maa peal alati olnud. Maa ise on hinnanguliselt umbes 4,6 miljardit aastat vana, kuid geoloogilisi tõendeid uurivad teadlased uskuge, et hapnik ilmus esmakordselt umbes 2,7 miljardit aastat tagasi, kui mikroskoopiline sinivetikad, mida muidu tuntakse sinivetikatena, arendas võimet päikesevalgust fotosünteesida suhkruteks ja hapnikuks. Piisava hapniku kogumiseks atmosfääri maapealse elu varajaste vormide toetamiseks kulus veel umbes miljard aastat.
Pole selge, mis juhtus 2,7 miljardit aastat tagasi, et põhjustada tsünobakterite arengut protsess, mis teeb elu maa peal võimalikuks. See jääb teaduse üheks intrigeerivamaks müsteeriumiks.