Фотосинтезата е процесът, който растенията използват за създаване на храна, използвайки светлинна енергия, въглероден диоксид и вода. Този процес е необходим за растеж и продължава през целия жизнен цикъл на растението. Скоростта на фотосинтеза в растенията зависи от наличието на тези три елемента. Силата на светлината, която е на разположение на растението, концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата и количеството налична за растението вода могат да насърчат или забавят процеса на фотосинтеза. Трябва да има оптимална комбинация от тези три основни елемента, за да протече химическата реакция на фотосинтезата. Без правилния баланс фотосинтезата може да се забави или да спре напълно.
Светлина
Силата на светлината, достъпна за растението, влияе върху процеса на фотосинтеза. Светлозависимият етап на фотосинтеза може да протече само когато има достатъчно светлина, за да може растението да абсорбира. Когато няма достатъчно светлина, пигменти като хлорофил не могат да абсорбират достатъчно светлинна енергия, за да създадат аденозин трифосфат, известен още като АТФ. АТФ е химикал, използван от растението за съхраняване на енергия и е необходим компонент във втората фаза на фотосинтезата, която се нарича фаза, независима от светлината. Поради тази причина, докато фотосинтезата може да започне само по време на дневна светлина, след като се създаде АТФ, процесът може да завърши по всяко време, когато е налично подходящото количество вода и въглероден диоксид.
Въглероден диоксид и вода
Фотосинтезата изисква определено количество въглероден диоксид, за да бъде успешна. Количеството въглероден диоксид, наличен в атмосферата, намалява при по-високи нива, което забавя процеса на фотосинтеза. При изключително високи нива липсата на въглероден диоксид може да предотврати процеса напълно. Освен въглероден диоксид, растението също изисква вода за химическата реакция, която създава захар. Всяка молекула захар, произведена от растението, изисква шест молекули вода. Водните молекули осигуряват водород, оставяйки останалия кислород като отпадъчен продукт. Ако наличното количество вода не е достатъчно за завършване на процеса, фотосинтезата спира, докато няма повече вода.
Времеви обхват
Въпреки че скоростта на фотосинтезата се различава между растителните видове и факторите на околната среда, е възможно да се определи точната скорост на фотосинтеза на определено растение. В експеримент, проведен в Университета на Колорадо, беше тествана степента на фотосинтеза, постигната от листата на широколистните дървета. В този експеримент беше установено, че тестваните листа обработват 44,14 ppm (части на милион) газ въглероден диоксид във всяка минута на фотосинтеза за всеки грам повърхност на листата.
