Mis on fotosünteesi lõpptoode?

Inimesed ja enamik teisi loomi vajavad ellujäämiseks teatud asju. Hapnik on üks neist ja süsivesikute glükoos on teine. Nende õnneks tekitavad taimed (ja teatud bakterid ning vetikad) mõlemad need fotosünteesina tuntud keeruka protsessi tulemusena.

Fotosünteesi protsessiga seotud valem on

6H₂O + 6CO₂ = C₆H₁₂O₆ + 6O₂.

See valem ütleb teile, et kuus vee ja kuus süsinikdioksiidi molekuli toodavad ühe glükoosi ja kuue hapniku molekuli. Kogu see protsess läbib enne selle lõpuleviimist kaks erinevat etappi. Esimene etapp on valgusest sõltuv protsess ja teine ​​etapp on valgusest sõltumatu protsess.

Valgusest sõltuvas protsessis ergastatakse kloroplastide (fotosünteesi teostamiseks kasutatavad spetsiaalsed organellid) elektronid kõrgema energia olekusse, kui neid pommitatakse valgusega. Need ergastatud elektronid põhjustavad rea reaktsioone, mis toodavad adenosiintrifosfaati (ATP) ja nikotiinamiidadeniindinukleotiidfosfaati (NADPH). Seejärel kasutatakse valgussõltumatul protsessil süsiniksidemete loomiseks ATP ja NADPH. Valgusest sõltuvas protsessis esinevad veemolekulid jagunevad. Nende hapniku molekulid eralduvad atmosfääri.

Tuletame meelde veemolekulide lõhenemist valgusest sõltuvas protsessis, mis vabastas hapnikumolekulid atmosfääri. Kuna vesi on H₂0, vesinikuaatom on alles. Seda vesiniku aatomit kasutatakse valgusest sõltumatus protsessis, kui taimed võtavad atmosfäärist süsinikdioksiidi. Süsinikdioksiid ja vesinik seonduvad protsessis, mida nimetatakse süsiniku fikseerimiseks, mis moodustab mittespetsiifilise süsivesiku.

Fotofosforüülimine on protsess, mille käigus valgusenergia toodab NADPH-d. Taime rakkudest leitud spetsiaalsed pigmendid, mida nimetatakse klorofülliks, võimaldavad seda protsessi. Klorofülli kaks peamist tüüpi on klorofüll A ja klorofüll B. Lihtsamalt öeldes ergastuvad klorofüllis B esinevate veemolekulide elektronid valguse olemasolu tõttu. Klorofüll B võtab ühe neist ergastatud elektronidest, mis jagab H-d₂O molekul H-ks⁺ ja O^-2. O^-2 muundatakse O-ks₂ ja lastakse atmosfääri. Erutatud elektron on ühendatud primaarse elektronretseptoriga ja moodustab komplekssete reaktsioonide seeria kaudu NADPH. NADPH on energiakandja, mida kasutatakse süsiniku fikseerimisel.

Taimed toodavad glükoosi protsessis, mida nimetatakse Calvini tsükliks. Selles tsüklis töödeldakse valgusest sõltumatus protsessis hõivatud süsinikdioksiidi. Iga püütud ja tsüklisse pandud süsinikdioksiidi molekuli kohta tekib üks glükoosi molekul. Calvini tsüklis kasutamiseks mõeldud süsinikdioksiidi siduv kemikaal on ribuloosbifosfaat.