Photosynthese verstehen: Schlüsselfaktoren und ihre Auswirkungen

Einleitung

Photosynthese ist eine chemische Reaktion, die Pflanzen hilft, Kohlendioxid und Wasser in Sauerstoff und Nahrung umzuwandeln, wobei Chlorophyll und Sonnenlicht als Katalysatoren wirken. Viele Faktoren beeinflussen die Geschwindigkeit der Photosynthese. Eine Erhöhung oder Senkung dieser Werte beeinflusst die Photosynthese.

Hauptfaktoren

Die Hauptfaktoren, die die Photosynthese beeinflussen, sind Licht, Kohlendioxidkonzentration, Temperatur, Chlorophyll und Wasser. Jede Änderung dieser Werte beeinflusst die Photosynthese. Die optimalen Werte dieser Faktoren führen zu den besten Photosynthesegeschwindigkeiten. Dieses Wissen wird häufig verwendet, um den Ertrag in Treibhäusern zu steigern.

pH-Balance

Einer der anderen Faktoren, die die Photosynthese beeinflussen, ist die pH-Balance. pH ist die Maßung der Alkalinität oder Säure einer Lösung. Ein pH-Wert von 7 ist neutral. Ein pH-Wert unter 7 deutet auf einen sauren Charakter hin; über 7 auf einen alkalischen Charakter.

Die pH-Werte haben einen Einfluss auf den Kohlentransport während der Photosynthese. Eine Forschungsstudie von William A. Dodd II und R.G.S. Bidwell vom Department of Biology, Queen's University, Kingston, Kanada, hat gezeigt, dass pH-Balancen den Fluss von Kohlenstoff zu den verschiedenen photosynthetischen Zwischenprodukten beeinflussen. Einige der photosynthetischen Zwischenprodukte, die von der pH-Balance beeinflusst werden, sind Glycin, Saccharose, Glycolat und Serin.

Bei höheren pH-Werten gelangte eine höhere Menge Kohlenstoff in die Zwischenwege. Es wurde festgestellt, dass pH-Werte von 7,6 und 7,7 optimale Werte sind, bei denen die maximale Photosynthesegeschwindigkeit beobachtet wurde. In höheren pH-Bereichen wurde festgestellt, dass die Kohlenstoffwerte in Zwischenprodukten ziemlich gleich den Chloroplastenwerten waren.

Sauerstoffgehalte

Eine ähnliche Studie am Research School of Biological Sciences, Australian National University, untersuchte die Auswirkung von pH zusammen mit Sauerstoff auf photosynthetische Reaktionen. Eine Erhöhung oder Senkung der Sauerstoffwerte machte keinen großen Unterschied für den Prozess der Photosynthese, wenn die Kohlendioxidwerte am Sättigungspunkt waren. Es wurde jedoch beobachtet, dass das Vorhandensein von Sauerstoff die Photosynthese hemmte, als die pH-Werte stiegen.

Der pH-Wert wurde durch Zugabe von Bicarbonat auf 8 erhöht. Es wurde beobachtet, dass die Sauerstoffentwicklung während der Photosynthese durch einen Rückgang von 30 % beeinflusst wurde. Dies wurde durch das Vorhandensein von nicht-photosynthetischem Sauerstoff unterstützt. Eine erhöhte Sauerstoffkonzentration führte zu einer verringerten Sauerstoffentwicklung während der Photosynthese. Ähnliche Experimente mit einer Säure-Basis zeigten, dass die Adenosintriphosphat (ATP)-Werte nicht von Sauerstoff beeinflusst wurden.

Eine Studie in Schottland untersuchte die Auswirkung von pH-Werten auf die Photosynthese von Wasserpflanzen. Es wurde beobachtet, dass extrem niedrige pH-Werte die photosynthetischen Werte der Wasserpflanzen beeinflussten. Die Photosynthesegeschwindigkeit sank drastisch bei pH-Grenzwerten von 1,5 und darunter.