نوع الطاقة التي ينتجها التمثيل الضوئي

أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يقوم "المنتجون" مثل النباتات الخضراء والطحالب وبعض البكتيريا بتحويل الطاقة الضوئية من الشمس إلى طاقة كيميائية. ينتج التمثيل الضوئي طاقة كيميائية على شكل جلوكوز أو كربوهيدرات أو سكر. يعد الجلوكوز الناتج عن عملية التمثيل الضوئي جزءًا لا يتجزأ من السلسلة الغذائية لأن قدرًا كبيرًا من الطاقة يتم تخزينه في الروابط الكيميائية في جزيء الجلوكوز ، ويمكن إطلاق هذه الطاقة أثناء الهضم والمعالجة الكيميائية من قبل الآخرين الكائنات الحية.

كائنات التمثيل الضوئي هي كائنات ذاتية التغذية ، أو كائنات حية يمكنها إنتاج الطاقة من المركبات غير العضوية. يُطلق على Autotrophs أيضًا اسم "المنتجين". جميع الكائنات غير ذاتية التغذية ، بما في ذلك البشر ، هي كائنات غيرية التغذية وتعتمد على المصادر العضوية للطاقة الكيميائية. بشكل أساسي ، تعتمد جميع الكائنات غيرية التغذية بشكل ما على الطاقة التي تنتجها ذاتية التغذية من خلال عملية التمثيل الضوئي.

يشير مصطلح "الطاقة الكيميائية" إلى الطاقة المخزنة في الروابط الكيميائية بين الذرات في الجزيئات. الروابط الكيميائية هي شكل من أشكال الطاقة المخزنة أو "الكامنة" ، لأنه عندما تنكسر الروابط ، يتم إطلاق الطاقة.

يستخدم التمثيل الضوئي الطاقة الضوئية لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى جلوكوز وغاز أكسجين. يقوم كل جزيء من الجلوكوز بشكل أساسي "بتخزين" ما يصل إلى 38 جزيءًا من ATP والتي يمكن تكسيرها واستخدامها أثناء التفاعلات الخلوية الأخرى. ATP ، أو ثلاثي فوسفات الأدينوزين ، هو شكل من خلايا الطاقة الكيميائية المستخدمة في العمل. التنفس الخلوي هو رد فعل مكمل لعملية التمثيل الضوئي ، لأنه رد فعل تستخدمه الخلايا لتحطيم جزيئات الجلوكوز وإطلاق ATP. تصبح الطاقة الكامنة المخزنة في الروابط الجزيئية للجلوكوز طاقة حركية بعد التنفس الخلوي التي يمكن أن تستخدمها الخلايا للقيام بأعمال مثل تحريك العضلات وتشغيل عمليات التمثيل الغذائي.

يتم إنتاج ما يقرب من 176 مليار طن من الكربوهيدرات على شكل جلوكوز عن طريق التمثيل الضوئي كل عام. تشكل هذه الطاقة الكربوهيدراتية مستوى "المنتج" في السلسلة الغذائية التي تحافظ على الكائنات الحية عند المستويات الغذائية الأخرى.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنتاج كل الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي تقريبًا بواسطة كائنات التمثيل الضوئي. لطالما اقترحت الأدلة في السجل الجيولوجي أن الكائنات الحية الأولى التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي هي التي زودت بالأكسجين ومهدت الطريق لكائنات أكثر تعقيدًا تتطلب الأكسجين في وقت مبكر من تاريخ الحياة أرض. وفقًا لمقال نُشر في 11 أبريل 2009 في "Science News" ، ربما تكون الكائنات التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي قد بدأت في تزويد الغلاف الجوي بالأكسجين منذ 3.46 مليار سنة.