מה זקוקים לצמחים בכדי לבצע פוטוסינתזה?

צמחים יוצרים מזון אנרגטי משלהם, הנקרא גלוקוזה, באמצעות תהליך הנקרא פוטוסינתזה. כדי לבצע צמחי פוטוסינתזה זקוקים לארבעה דברים: כלורופלסטים, אור, מים ופחמן דו חמצני. כל השאר שהצמח מכין את עצמו. הדברים היחידים שגננים צריכים לספק לצמח הם אור ומים. הכלורופלסטים ופחמן הדו חמצני מסופקים במקום אחר או הם חלק מהצמח.

הכלורופלסט הוא המקום בו מתרחשת הפוטוסינתזה, והצמח כבר קיים אותה. ישנם שני חלקים של הכלורופלסט החשובים ביותר לפוטוסינתזה. התילאקואיד הוא המחזיק את הכלורופיל הדרוש לייצור מקור האנרגיה ATP (אדנוזין טריפוספט) וחומר ההפחתה NADPH (ניקוטינמיד אדנין דינוקליאוטיד). הסטרומה היא המקום בו מסתיימת הפוטוסינתזה ונוצר גלוקוז.

האור הוא המרכיב החשוב ביותר בפוטוסינתזה והמקום בו התהליך מקבל את שמו. ככל שצמח מקבל יותר אור, כך הוא יכול ליצור יותר גלוקוז לספק אנרגיה. יש צמחים שדורשים יותר אור מאחרים כדי להשלים את התהליך. האור נכנס לתילאקואיד בכלורופלסט. הכלורופיל שבתוכו מגיב לאור ויוצר אלקטרונים. האלקטרונים מייצרים ATP. השימוש באור הוא חלק מתהליך הפוטוסינתזה הנקרא תגובה תלויה באור.

במהלך התגובות התלויות באור, מולקולות מים מפוצלות. צמחים מקבלים את המים מגשם או גנן מועיל. כאשר מולקולות המים מפוצלות, הדבר יוצר אלקטרונים, NADPH וחמצן. האלקטרונים מחליפים את אלו שאיבדו הכלורופיל והחמצן משתחרר. ה- NADPH ו- ATP שנוצרו מהאור ממשיכים בתהליך לייצור גלוקוז.

במהלך התגובה הבלתי תלויה של פוטוסינתזה, המכונה גם מחזור קלווין, צמחים משתמשים ב- CO2 (פחמן דו חמצני) מהאטמוספרה. ברגע שה- CO2 נכנס לתהליך, הוא הופך ל- GP (גליצרט 3-פוספט). ATP האנרגיה וסוכן ההפחתה NADPH משמשים כדי להפוך את ה- GP ל- GALP (גליצראלדהיד 3-פוספט). חלק מה- GALP הופך לגלוקוז, והשאר ממשיך את מחזור קלווין על ידי הפיכת יותר CO2 ל- GP.