Las plantas y la vegetación cubren aproximadamente el 20 por ciento de la superficie de la Tierra y son esenciales para la supervivencia de los animales. Las plantas sintetizan alimentos usando la fotosíntesis. Durante este proceso, el pigmento verde de las plantas capta la energía de la luz solar y la convierte en azúcar, lo que le proporciona a la planta una fuente de alimento.

Fotosíntesis

Las células dentro de las hojas de las plantas tienen estructuras especiales llamados cloroplastos. La fotosíntesis tiene lugar dentro de estas estructuras usando un pigmento especial (clorofila), que capta la energía de la luz solar. La fotosíntesis requiere algunos productos químicos adicionales y también produce productos de desecho. La ecuación química básica para la fotosíntesis es:

Dióxido de carbono + agua + luz solar = glucosa + oxígeno

La cantidad de agua y dióxido de carbono disponible para una planta determina la velocidad a la que tiene lugar la fotosíntesis.

Glucosa

La glucosa es un azúcar simple que contiene seis átomos de carbono, 12 átomos de hidrógeno y seis átomos de oxígeno. Tanto las plantas como los animales usan esta molécula para crear energía, lo que la hace esencial para la vida en la Tierra. Cuando una planta realiza la fotosíntesis, necesita una fuente de carbono, hidrógeno y oxígeno para producir glucosa, y obtiene estos elementos de su entorno. Para crear una molécula de glucosa, la planta necesita absorber seis moléculas de dióxido de carbono y seis moléculas de agua. Esto deja seis átomos de oxígeno libres, que se liberan como desechos.

Dióxido de carbono

El dióxido de carbono representa el 0.04 por ciento de los gases en la atmósfera de la Tierra. Las moléculas de dióxido de carbono, uno de los componentes básicos de la glucosa, consisten en un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno. Los experimentos simples demuestran que limitar la exposición de una planta al dióxido de carbono reduce drásticamente su capacidad para llevar a cabo la fotosíntesis. Por el contrario, aumentar la exposición de la planta al dióxido de carbono puede aumentar la tasa de fotosíntesis. Los invernaderos comerciales aprovechan este hecho al aumentar la disponibilidad de dióxido de carbono para acelerar el crecimiento de las plantas.

Oxígeno

El oxígeno representa aproximadamente el 21 por ciento de la atmósfera de la Tierra. Las plantas requieren hidrógeno para llevar a cabo la fotosíntesis en presencia de gas de dióxido de carbono. La fuente más abundante de hidrógeno en la Tierra es el agua, y esta molécula contiene dos átomos de hidrógeno pero también un átomo de oxígeno. Las plantas absorben agua de sus alrededores para obtener el hidrógeno necesario. El átomo de oxígeno adicional en la molécula de agua, sin embargo, no es necesario y, por lo tanto, se libera como un producto de desecho a la atmósfera.