Η φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία με την οποία τα φυτά και ορισμένα βακτήρια χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια για την παραγωγή ζάχαρης. Αυτή η διαδικασία μετατρέπει την ελαφριά ενέργεια σε χημική ενέργεια, η οποία αποθηκεύεται στα σάκχαρα. Αυτή η διαδικασία είναι σημαντική για δύο λόγους. Πρώτον, η φωτοσύνθεση παρέχει την ενέργεια που χρησιμοποιείται από όλους τους άλλους οργανισμούς για να επιβιώσει. Δεύτερον, η φωτοσύνθεση απομακρύνει το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα, αντικαθιστώντας το με οξυγόνο. Η διαδικασία περιλαμβάνει τρία βασικά αντιδραστήρια και παράγει τρία βασικά προϊόντα.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Τα αντιδραστήρια για τη φωτοσύνθεση είναι ελαφριά ενέργεια, νερό, διοξείδιο του άνθρακα και χλωροφύλλη, ενώ τα προϊόντα είναι γλυκόζη (σάκχαρο), οξυγόνο και νερό.
Αντιδραστήρια φωτοσύνθεσης
Η φωτοσυνθετική διαδικασία απαιτεί αρκετά απλά αντιδραστήρια. Το νερό είναι το πρώτο απαιτούμενο αντιδραστήριο. Το φυτό αποκτά νερό μέσω του ριζικού του συστήματος. Το επόμενο απαιτούμενο αντιδραστήριο είναι το διοξείδιο του άνθρακα. Το φυτό απορροφά αυτό το αέριο μέσω των φύλλων του. Το τελικό απαιτούμενο αντιδραστήριο είναι η ελαφριά ενέργεια. Το φυτό απορροφά αυτήν την ενέργεια μέσω πράσινων χρωστικών, που ονομάζονται χλωροφύλλη. Αυτή η χλωροφύλλη βρίσκεται στους χλωροπλάστες του φυτού.
Προϊόντα φωτοσύνθεσης
Η φωτοσυνθετική διαδικασία παράγει πολλά προϊόντα. Το πρώτο προϊόν, και ο πρωταρχικός λόγος για τη διαδικασία, είναι η απλή ζάχαρη. Αυτή η ζάχαρη, που ονομάζεται γλυκόζη, είναι το τελικό αποτέλεσμα της μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε χημική ενέργεια. Αντιπροσωπεύει την αποθηκευμένη ενέργεια που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από το φυτό ή να καταναλωθεί από άλλους οργανισμούς. Το οξυγόνο είναι επίσης προϊόν φωτοσύνθεσης. Αυτό το οξυγόνο απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα μέσω των φύλλων του φυτού. Το νερό είναι επίσης προϊόν φωτοσύνθεσης. Αυτό το νερό παράγεται από τα άτομα οξυγόνου στα μόρια διοξειδίου του άνθρακα. Τα μόρια οξυγόνου που απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα προέρχονται αποκλειστικά από τα αρχικά μόρια νερού και όχι από τα μόρια διοξειδίου του άνθρακα.
Διαδικασία που εξαρτάται από το φως
Η φωτοσύνθεση είναι μια διαδικασία δύο σταδίων. Το πρώτο στάδιο ονομάζεται διαδικασία που εξαρτάται από το φως ή αντιδράσεις φωτός, επειδή απαιτεί ηλιακό φως. Κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου, η ελαφριά ενέργεια μετατρέπεται σε τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP) και NADPH. Το ATP αντιπροσωπεύει την αποθηκευμένη χημική ενέργεια. Αυτά τα προϊόντα της ελαφριάς αντίδρασης στη συνέχεια χρησιμοποιούνται από το φυτό κατά το δεύτερο στάδιο της διαδικασίας φωτοσύνθεσης.
Ανεξάρτητη από το φως διαδικασία
Το δεύτερο στάδιο της διαδικασίας φωτοσύνθεσης είναι η διαδικασία ανεξάρτητη από το φως ή οι σκοτεινές αντιδράσεις. Κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου, το ATP και το NADPH χρησιμοποιούνται για τη διάσπαση χημικών δεσμών και τη δημιουργία νέων. Οι δεσμοί των μορίων διοξειδίου του άνθρακα είναι σπασμένοι. Αυτό επιτρέπει στα άτομα άνθρακα να συνδέονται με μερικά από τα μόρια του νερού για να σχηματίσουν γλυκόζη. Τα άτομα οξυγόνου από το διοξείδιο του άνθρακα συνδέονται με ελεύθερα άτομα υδρογόνου. Αυτή η συγκόλληση παράγει νερό. Τα ελεύθερα άτομα οξυγόνου από τα αρχικά μόρια νερού απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα.
Η συνολική διαδικασία
Όταν εξετάζεται ως σύνολο, η φωτοσυνθετική διαδικασία χρησιμοποιεί 12 μόρια νερού, έξι διοξείδιο του άνθρακα μόρια και ελαφριά ενέργεια για την παραγωγή ενός μορίου γλυκόζης, έξι μορίων νερού και έξι οξυγόνου μόρια. Αυτό μπορεί να αναπαρασταθεί με την ακόλουθη χημική εξίσωση:
12H_2O + 6CO_2 + \ text {ελαφριά ενέργεια} = C_6H_ {12} O_6 + 6H_2O + 6O_2
Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι το προκύπτον οξυγόνο παράγεται από τα αρχικά μόρια νερού και όχι από το διοξείδιο του άνθρακα. Αυτή η διάκριση γίνεται σημαντική όταν εξετάζουμε την ανοξυγονική φωτοσύνθεση.