植物や藻類は、その驚くべき光合成力のおかげで、世界のフードバンクとして機能します。 光合成の過程で、太陽光は生物によって集められ、ブドウ糖やその他のエネルギーが豊富な炭素ベースの化合物を生成するために使用されます。
科学者は、プロセスの3つの段階に興味をそそられ、 バイオエナジーと光合成センター アリゾナ州立大学では、他の生物学的プロセスと比較した光合成の重要性についても主張しています。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
光合成におけるエネルギー交換のプロセスは6Hとして表されます2O + 6CO2 +光エネルギー→C6H12O6 （ブドウ糖：単糖）+ 6O2 （酸素）。
光合成とは何ですか？
光合成 は、光依存反応と光非依存反応など、2つ以上の段階に分けることができる複雑なプロセスです。 光合成の3段階モデルは、太陽光の吸収から始まり、ブドウ糖の生成で終わります。
植物、藻類、特定のバクテリアは次のように分類されます 独立栄養生物、つまり、光合成を通じて栄養ニーズを満たすことができるということです。 独立栄養生物は下部にあります 食物連鎖 彼らは他のすべての生物のために食物を生産するからです。 たとえば、植物は、最終的には捕食者や分解者の食料源となる可能性のある草食動物によって食べられます。
光合成の貢献は食べ物だけではありません。 に蓄えられたエネルギー 化石燃料 木材は、家庭、企業、産業の暖房に使用されます。 科学者は、独立栄養生物が太陽エネルギーと二酸化炭素を使用して有機化合物を生成する方法についてさらに学ぶために、光合成の段階を研究しています。 研究結果は、作物生産の新しい方法と収量の増加につながる可能性があります。
光合成プロセス：ステージ1：放射エネルギーの収穫
太陽光線が緑の葉の多い植物に当たると、光合成のプロセスが始まります。
光合成の最初のステップは、 葉緑体 植物細胞の。 光子は、各葉緑体のチラコイド膜に豊富に存在するクロロフィルと呼ばれる色素によって吸収されます。 クロロフィル 光スペクトルの緑色の波を吸収しないため、目には緑色に見えます。 代わりにそれらを反映しているので、それがあなたが見る色です。
植物は二酸化炭素を吸収します 気孔 （組織の微細な開口部）光合成に使用します。 植物は空気と海で酸素を発生させて補充します。
ステージ2：放射エネルギーの変換
太陽光からの放射エネルギーが吸収された後、植物は光エネルギーを化学エネルギーの使用可能な形に変換して、植物の細胞に燃料を供給します。
に 光依存反応 光合成のプロセスの第2段階で発生すると、電子が励起されて水分子から分離され、酸素が副産物として残ります。 次に、水分子の水素電子はクロロフィル分子の反応中心に移動します。
反応中心では、電子は酵素ATPシンターゼの助けを借りて輸送鎖を通過します。 励起された電子がより低いエネルギーレベルに低下すると、エネルギーが失われます。 電子からのエネルギーはに転送されます アデノシン三リン酸（ATP） 還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADPH）は、一般に細胞の「エネルギー通貨」と呼ばれます。
ステージ3：放射エネルギーの貯蔵
光合成プロセスの最終段階はカルビン回路として知られており、植物は大気中の二酸化炭素と土壌からの水を使用してATPとNADPHを変換します。 カルビン回路を構成する化学反応は、葉緑体のストロマで発生します。
光合成のプロセスのこの段階は 光に依存しない 夜でも起こり得ます。
ATPとNADPHは貯蔵寿命が短く、植物が変換して保存する必要があります。 ATPおよびNADPH分子からのエネルギーにより、細胞は大気中の二酸化炭素を使用または「固定」することができ、光合成の第3段階で糖、脂肪酸、およびグリセロールが生成されます。 植物がすぐに必要としないエネルギーは、後で使用するために保存されます。