Plantas e vegetação cobrem aproximadamente 20% da superfície da Terra e são essenciais para a sobrevivência dos animais. As plantas sintetizam alimentos usando a fotossíntese. Durante esse processo, o pigmento verde nas plantas capta a energia da luz do sol e a converte em açúcar, dando à planta uma fonte de alimento.

Fotossíntese

As células dentro das folhas das plantas têm estruturas especiais chamado cloroplastos. A fotossíntese ocorre dentro dessas estruturas usando um pigmento especial (clorofila), que captura energia da luz solar. A fotossíntese requer alguns produtos químicos adicionais e também produz resíduos. A equação química básica para a fotossíntese é:

Dióxido de carbono + água + luz solar = glicose + oxigênio

A quantidade de água e dióxido de carbono disponível para uma planta determina a taxa na qual a fotossíntese ocorre.

Glucose

A glicose é um açúcar simples que contém seis átomos de carbono, 12 átomos de hidrogênio e seis átomos de oxigênio. Tanto plantas quanto animais usam essa molécula para criar energia, tornando-a essencial para a vida na Terra. Quando uma planta realiza fotossíntese, ela precisa de uma fonte de carbono, hidrogênio e oxigênio para produzir glicose, e obtém esses elementos de seus arredores. Para criar uma molécula de glicose, a planta precisa absorver seis moléculas de dióxido de carbono e seis moléculas de água. Isso deixa seis átomos de oxigênio livres, que são liberados como resíduos.

Dióxido de Carbono

O dióxido de carbono é responsável por 0,04% dos gases na atmosfera da Terra. As moléculas de dióxido de carbono, um dos blocos de construção da glicose, consistem em um átomo de carbono e dois átomos de oxigênio. Experimentos simples demonstram que limitar a exposição de uma planta ao dióxido de carbono reduz drasticamente sua capacidade de realizar a fotossíntese. Por outro lado, aumentar a exposição da planta ao dióxido de carbono pode aumentar a taxa de fotossíntese. Estufas comerciais aproveitam esse fato aumentando a disponibilidade de dióxido de carbono para acelerar o crescimento das plantas.

Oxigênio

O oxigênio é responsável por aproximadamente 21% da atmosfera terrestre. As plantas necessitam de hidrogênio para realizar a fotossíntese na presença de gás carbônico. A fonte mais abundante de hidrogênio na Terra é a água, e esta molécula contém dois átomos de hidrogênio, mas também um átomo de oxigênio. As plantas absorvem a água do ambiente para obter o hidrogênio necessário. O átomo de oxigênio extra na molécula de água, no entanto, não é necessário e, portanto, é liberado como um resíduo na atmosfera.