Plantele au capacitatea de fotosinteză - adică pot folosi apă, săruri anorganice și dioxid de carbon pentru fotosinteză, eliberează oxigen și produc glucoză - o substanță bogată în energie pentru a fi folosită de plante.
Clorofila plantului conține magneziu.
Celulele de plante au pereți celulari și nuclee distincte, iar pereții celulari sunt compuși din polimeri de glucoză - celuloză. Toți strămoșii plantelor au fost unicelari și au înghițit bacterii fotosintetice, care au format o relație reciproc avantajoasă: bacteriile fotosintetice trăiesc în celulele plantei (așa-numita simbioză endogenă). În cele din urmă, bacteria este transformată într-un cloroplast, care este un organelles care există în toate plantele, dar nu poate supraviețui pe cont propriu. Cele mai multe plante aparțin porții Angiosperm, sunt plante înflorite, care include și o varietate de copaci. Respirația plantelor este în principal în mitocondriile celulelor, iar fotosinteza este efectuată în cloroplastia celulelor. [7] Fotosinteza plantelor verzi este cea mai răspândită pe planetă, cel mai mare proces de reacție joacă un rol important în sinteza compușilor organici, acumularea de energie solară și purificarea aerului, menținerea conținutului de oxigen în atmosferă și stabilitatea ciclului de carbon, care este baza producției agricole, și are o mare importanță în teorie și practică.
Conform calculelor, plantele verzi din lume pot produce aproximativ 400 de milioane de tone de proteine, carbohidrati si grasimi pe zi, in timp ce elibereaza aproape 500 de milioane de tone de oxigen in aer, oferind hrană și oxigen adecvată oamenilor și animalelor. Leaful este principalul organ al fotosintezei, iar cloroplastul este o organelle importantă a fotosintezei. Pigmenții de cloroplast din plantele superioare includ clorofila (A și B) și carotenoizii (caroten și luteină), care sunt distribuite pe membranele fotosintetice. Absorbția și fluorescența clorofilei arată că poate absorbi energia luminii și poate fi stimulată de lumina soarelui.
Biosinteza clorofilei se formează în condițiile iluminării, care este influențată de lumină, temperatură, nutriție minerală, apă și oxigen. Fotosinteza constă din două etape interrelaționate ale procesului de reacție a luminii și asimilare a carbonului fotosintetic, incluzând două etape ale reacției primare și transferul de electroni și fosforilarea fotosintetică, în care primul absoarbe, transmite și convertește energia luminoasă în energie electrică. Acesta din urmă convertește energia electrică în ATP și NADPH2 (colectiv cunoscut sub numele de asimilare), două energii chimice active. Transformarea energiei chimice active în energie chimică stabilă se realizează prin procesul de asimilare a carbonului. Asimilarea carbonului are trei căi, C3, C4 și Cam, în funcție de diferitele căi de asimilare a carbonului, planta fiind împărțită în plante C3, plante C4 și plante camă. Cu toate acestea, calea C3 este principala formă de asimilare a carbonului în toate plantele, iar enzimele sale de CO2 imobilizate sunt enzime rup-carboximetil. Abordarea C4 și abordarea cam sunt doar moduri diferite de CO2 fixe și, în final, în corpul plantei din nou pentru a elibera CO2, să participe la sinteza calea C3 a amidonului. Calea C4 și calea camă enzime fixe de CO2 sunt pep, afinitatea sa pentru CO2 este mai mare decât RUBP-carboximetil enzima, C4 Way joacă un rol de pompă de CO2; traseul de căi este caracterizat prin deschiderea stomatală nocturnă, absorbția și fixarea formării de CO2 a acidului malic, închiderea stomatală diurnă. Folosind CO2 eliberat de decarboxilaza acidului malic pe timpul nopții, zahărul a fost format prin calea C3.
Aceasta este adaptarea care se formează în timpul lungului proces evolutiv. Respirația ușoară este procesul prin care celulele verzi absorb O2 pentru a elibera CO2, iar substratul este acidul de etanol format prin RUBP a căii C3. Întreaga metodă a acidului etanol a fost efectuată secvențial în cloroplast, peroxid și mitocondrie.
Plantele C3 au respirație luminoasă evidentă, iar respirația ușoară a plantelor C4 nu este evidentă. Rata de fotosinteză a plantelor variază în funcție de speciile de plante, de perioada de creștere și de acumularea de produse fotosintetice și este de asemenea afectată de condițiile de mediu, cum ar fi iluminarea, CO2, temperatură, umiditate, elemente minerale și O2. Efectele acestor factori de mediu asupra fotosintezei nu sunt izolate, ci sunt interdependente și combinate.
Într-un anumit interval, condițiile mai potrivite, cu atât viteza fotosintetice este mai rapidă. Eficiența energetică a plantelor este încă foarte scăzută. Randamentele culturilor sunt semnificativ diferite de valorile teoretice, astfel încât există un mare potențial de stimulare. Pentru a îmbunătăți rata de utilizare a energiei luminoase, ar trebui să reducem pierderile de energie cauzate de scurgeri și să îmbunătățim rata de conversie a energiei solare, în principal prin creșterea zonei fotosintetice, prelungirea timpului fotosintetic, creșterea eficienței fotosintetice, creșterea coeficientului de randament economic și reducerea consumului de produse fotosintetice.
Îmbunătățirea performanței fotosintetice este modalitatea fundamentală de a îmbunătăți randamentul culturilor.
