Fotosynteesi on prosessi, jossa kasvit ja jotkut bakteerit käyttävät aurinkoenergiaa sokerin tuottamiseen. Tämä prosessi muuntaa valoenergian kemialliseksi energiaksi, joka varastoituu sokereihin. Tämä prosessi on tärkeä kahdesta syystä. Ensinnäkin fotosynteesi tarjoaa energian, jota kaikki muut organismit käyttävät selviytyäkseen. Toiseksi fotosynteesi poistaa hiilidioksidin ilmakehästä ja korvaa sen elämää ylläpitävällä hapella. Prosessiin kuuluu kolme perusreagenssia ja se tuottaa kolme avaintuotetta.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Fotosynteesin reagenssit ovat valoenergia, vesi, hiilidioksidi ja klorofylli, kun taas tuotteet ovat glukoosi (sokeri), happi ja vesi.
Fotosynteesireagenssit
Fotosynteettinen prosessi vaatii useita yksinkertaisia reagensseja. Vesi on ensimmäinen vaadittu reagenssi. Kasvi hankkii vettä juurijärjestelmänsä kautta. Seuraava vaadittava reagenssi on hiilidioksidi. Kasvi imee tämän kaasun lehtien kautta. Viimeinen vaadittu reaktantti on valoenergia. Kasvi absorboi tämän energian vihreiden pigmenttien kautta, joita kutsutaan klorofylliksi. Tämä klorofylli sijaitsee laitoksen kloroplastissa.
Tuotteet fotosynteesistä
Fotosynteettinen prosessi tuottaa useita tuotteita. Ensimmäinen tuote ja prosessin ensisijainen syy on yksinkertainen sokeri. Tämä sokeri, jota kutsutaan glukoosiksi, on lopputulos muunnettaessa aurinkoenergiaa kemialliseksi energiaksi. Se edustaa varastoitua energiaa, jota kasvi voi käyttää tai kuluttaa muut organismit. Happi on myös fotosynteesin tuote. Tämä happi vapautuu ilmakehään kasvien lehtien kautta. Vesi on myös fotosynteesin tuote. Tämä vesi syntyy hiilidioksidimolekyylien happiatomeista. Ilmakehään vapautuvat happimolekyylit tulevat yksinomaan alkuperäisistä vesimolekyyleistä, ei hiilidioksidimolekyyleistä.
Valosta riippuvainen prosessi
Fotosynteesi on kaksivaiheinen prosessi. Ensimmäistä vaihetta kutsutaan valosta riippuvaiseksi prosessiksi eli valoreaktioksi, koska se vaatii auringonvaloa. Tämän vaiheen aikana valoenergia muuttuu adenosiinitrifosfaatiksi (ATP) ja NADPH: ksi. ATP edustaa varastoitua kemiallista energiaa. Näitä valoreaktion tuotteita kasvi käyttää sitten fotosynteesiprosessin toisen vaiheen aikana.
Valosta riippumaton prosessi
Fotosynteesiprosessin toinen vaihe on valosta riippumaton prosessi eli tummat reaktiot. Tässä vaiheessa ATP: tä ja NADPH: ta käytetään kemiallisten sidosten rikkomiseen ja uusien muodostamiseen. Hiilidioksidimolekyylien sidokset ovat rikki; tämä mahdollistaa hiiliatomien sitoutumisen joihinkin vesimolekyyleihin glukoosin muodostamiseksi. Hiilidioksidin happiatomit ovat sitoutuneet vapaisiin vetyatomeihin; tämä sidos tuottaa vettä. Alkuperäisten vesimolekyylien vapaat happiatomit vapautuvat ilmakehään.
Kokonaisprosessi
Kokonaisuudessaan fotosynteesiprosessissa käytetään 12 vesimolekyyliä, kuusi hiilidioksidia molekyylit ja valoenergia tuottamaan yksi glukoosimolekyyli, kuusi vesimolekyyliä ja kuusi happea molekyylejä. Tämä voidaan esittää seuraavalla kemiallisella yhtälöllä:
12H_2O + 6CO_2 + \ text {valoenergia} = C_6H_ {12} O_6 + 6H_2O + 6O_2
On tärkeää muistaa, että tuloksena oleva happi tuotetaan alkuperäisistä vesimolekyyleistä, ei hiilidioksidista. Tämä ero tulee tärkeäksi harkittaessa hapettomia fotosynteesejä.
