Fotosynteesin kolme vaihetta

Kasvit ja levät toimivat maailman ruokapankkina hämmästyttävän fotosynteettisen voimansa ansiosta. Fotosynteesin aikana elävät organismit keräävät auringonvaloa ja käytetään tuottamaan glukoosia ja muita energiapitoisia, hiilipohjaisia ​​yhdisteitä.

Tutkijoiden mielestä prosessin kolme vaihetta ovat kiehtovia ja Bioenergian ja fotosynteesin keskus Arizonan osavaltion yliopistossa jopa väittää fotosynteesin merkityksen suhteessa muihin biologisiin prosesseihin.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Energiavaihtoprosessi fotosynteesissä ilmaistaan ​​6H: na₂O + 6CO₂ + valoenergia → C₆H₁₂O₆ (glukoosi: yksinkertainen sokeri) + 6O₂ (happi).

Fotosynteesi on monimutkainen prosessi, joka voidaan jakaa kahteen tai useampaan vaiheeseen, kuten valosta riippuvaisiin ja valosta riippumattomiin reaktioihin. Kolmivaiheinen fotosynteesimalli alkaa auringonvalon imeytymisestä ja päättyy glukoosin tuotantoon.

Kasvit, levät ja tietyt bakteerit luokitellaan autotrofit, mikä tarkoittaa, että he pystyvät vastaamaan ravitsemuksellisiin tarpeisiin fotosynteesin avulla. Autotrofit ovat

Ruoka ei ole ainoa fotosynteesin osuus. Varastettu energia sisään fossiiliset polttoaineet ja puuta käytetään koteihin, yrityksiin ja teollisuuteen. Tutkijat tutkivat fotosynteesin vaiheita saadakseen lisätietoja siitä, kuinka autotrofit käyttävät aurinkoenergiaa ja hiilidioksidia orgaanisten yhdisteiden tuottamiseen. Tutkimustulokset voivat johtaa uusiin viljelymenetelmiin ja lisääntyneisiin satoihin.

Kun auringonvalonsäde osuu vihreään, vehreään kasviin, fotosynteesiprosessi käynnistetään.

Fotosynteesin ensimmäinen vaihe tapahtuu kloroplastit kasvisoluista. Valofotonit absorboivat klorofylli-niminen pigmentti, jota on runsaasti kunkin kloroplastin tyloidimembraanissa. Klorofylli näyttää vihreältä silmälle, koska se ei absorboi vihreitä aaltoja valospektrissä. Se heijastaa niitä sijaan, joten se on väri, jonka näet.

Kasvit ottavat hiilidioksidia läpi stomata (mikroskooppiset aukot kudoksessa) käytettäväksi fotosynteesissä. Kasvit läpäisevät ja täydentävät happea ilmassa ja meressä.

Kun auringonvalon säteilyenergia on imeytynyt, kasvi muuntaa valoenergian käyttökelpoiseksi kemiallisen energian muodoksi kasvien solujen polttoaineeksi.

Sisään valosta riippuvat reaktiot fotosynteesin toisen vaiheen aikana elektronit innostuvat ja hajoavat vesimolekyyleistä, jolloin happi jää sivutuotteeksi. Vesimolekyylin vetyelektronit siirtyvät sitten klorofyllimolekyylin reaktiokeskukseen.

Reaktiokeskuksessa elektroni kulkee pitkin siirtoketjua, jota auttaa entsyymi ATP-syntaasi. Energia menetetään, kun virittynyt elektroni putoaa alemmalle energiatasolle. Elektronien energia siirtyy adenosiinitrifosfaatti (ATP) ja pelkistetty nikotiiniamidiadeniinidinukleotidifosfaatti (NADPH), jota kutsutaan yleisesti solujen "energiavaluutaksi".

Fotosynteesin viimeinen vaihe tunnetaan nimellä Calvin-Benson-sykli, jossa kasvi käyttää ilmakehän hiilidioksidia ja maaperästä peräisin olevaa vettä ATP: n ja NADPH: n muuntamiseen. Calvin-Benson-syklin muodostavat kemialliset reaktiot tapahtuvat kloroplastin stromassa.

Tämä fotosynteesiprosessin vaihe on valosta riippumaton ja voi tapahtua jopa yöllä.

ATP: llä ja NADPH: lla on lyhyt säilyvyysaika, ja laitoksen on muunnettava ja varastoitava ne. ATP- ja NADPH-molekyylien energian avulla solu voi käyttää tai "kiinnittää" ilmakehän hiilidioksidia, mikä johtaa sokerin, rasvahapon ja glyserolin tuotantoon fotosynteesin kolmannessa vaiheessa. Energia, jota laitos ei tarvitse välittömästi, varastoidaan myöhempää käyttöä varten.