A fotoszintézis az a folyamat, amelynek során a növények és néhány baktérium napenergiát használ fel a cukor előállításához. Ez a folyamat átalakítja a fényenergiát kémiai energiává, amely a cukrokban tárolódik. Ez a folyamat két okból fontos. Először is, a fotoszintézis biztosítja azt az energiát, amelyet az összes többi szervezet a túléléshez felhasznál. Másodszor, a fotoszintézis eltávolítja a szén-dioxidot a légkörből, helyette életet fenntartó oxigénnel. A folyamat három alapvető reagenst foglal magában, és három kulcsterméket állít elő.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A fotoszintézis reaktánsai a fényenergia, a víz, a szén-dioxid és a klorofill, míg a termékek glükóz (cukor), oxigén és víz.
Fotoszintézis reagensek
A fotoszintetikus folyamathoz több egyszerű reagens szükséges. A víz az első szükséges reagens. A növény gyökérrendszerén keresztül szerzi a vizet. A következő szükséges reagens a szén-dioxid. A növény levelein keresztül felszívja ezt a gázt. A végső szükséges reagens a fényenergia. A növény ezt az energiát zöld pigmenteken keresztül veszi fel, az úgynevezett klorofillt. Ez a klorofill a növény kloroplasztjaiban található.
A fotoszintézis termékei
A fotoszintetikus folyamat több terméket állít elő. Az első termék és a folyamat elsődleges oka az egyszerű cukor. Ez a cukor, az úgynevezett glükóz a napenergia kémiai energiává történő átalakulásának végeredménye. Tárolt energiát képvisel, amelyet a növény felhasználhat, vagy más organizmusok elfogyaszthatnak. Az oxigén a fotoszintézis terméke is. Ez az oxigén a növény levelein keresztül jut a légkörbe. A víz a fotoszintézis terméke is. Ez a víz a szén-dioxid-molekulák oxigénatomjaiból származik. A légkörbe felszabaduló oxigénmolekulák kizárólag az eredeti vízmolekulákból származnak, nem a szén-dioxid-molekulákból.
Fényfüggő folyamat
A fotoszintézis kétlépcsős folyamat. Az első fázist fényfüggő folyamatnak vagy fényreakcióknak nevezzük, mert ehhez napfényre van szükség. Ebben a szakaszban a fényenergia átalakul adenozin-trifoszfáttá (ATP) és NADPH-vá. Az ATP a tárolt kémiai energiát képviseli. Ezeket a fényreakció termékeit a növény felhasználja a fotoszintézis második szakaszában.
Fénytől független folyamat
A fotoszintézis folyamat második szakasza a fénytől független folyamat, vagyis a sötét reakciók. Ebben a szakaszban az ATP-t és a NADPH-t kémiai kötések megszakítására és újak kialakítására használják. A szén-dioxid-molekulák kötései megszakadnak; ez lehetővé teszi, hogy a szénatomok a vízmolekulák egy részéhez kapcsolódva glükóz képződjenek. A szén-dioxidból származó oxigénatomok a szabad hidrogénatomokhoz kapcsolódnak; ez a kötés vizet termel. Az eredeti vízmolekulák szabad oxigénatomjai felszabadulnak a légkörbe.
Az általános folyamat
A fotoszintetikus folyamat egészét tekintve 12 vízmolekulát, hat szén-dioxidot használ fel molekulák és fényenergia egy glükózmolekula, hat vízmolekula és hat oxigén előállításához molekulák. Ezt a következő kémiai egyenlet képviseli:
12H_2O + 6CO_2 + \ text {fényenergia} = C_6H_ {12} O_6 + 6H_2O + 6O_2
Fontos megjegyezni, hogy a kapott oxigént az eredeti vízmolekulák képezik, nem pedig a szén-dioxid. Ez a megkülönböztetés akkor válik fontossá, ha figyelembe vesszük az anoxigenikus fotoszintézist.