Fotosintezė yra procesas, kurio metu augalai ir kai kurios bakterijos naudoja saulės energiją cukrui gaminti. Šis procesas šviesos energiją paverčia chemine energija, kuri kaupiama cukruose. Šis procesas yra svarbus dėl dviejų priežasčių. Pirma, fotosintezė suteikia energijos, kurią visi kiti organizmai naudoja išgyvenimui. Antra, fotosintezė pašalina anglies dioksidą iš atmosferos, pakeisdama jį gyvybę palaikančiu deguonimi. Procesas apima tris pagrindinius reagentus ir gamina tris pagrindinius produktus.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Reagentai fotosintezei yra šviesos energija, vanduo, anglies dioksidas ir chlorofilas, o produktai yra gliukozė (cukrus), deguonis ir vanduo.
Fotosintezės reagentai
Fotosintezės procesui reikalingi keli paprasti reagentai. Pirmasis reikalingas reagentas yra vanduo. Augalas vandenį įgyja per savo šaknų sistemą. Kitas reikalingas reagentas yra anglies dioksidas. Augalas absorbuoja šias dujas per savo lapus. Galutinis reikalingas reagentas yra šviesos energija. Augalas šią energiją sugeria per žalius pigmentus, vadinamus chlorofilu. Šis chlorofilas yra augalo chloroplastuose.
Fotosintezės produktai
Fotosintezės proceso metu gaunami keli produktai. Pirmasis produktas ir pagrindinė proceso priežastis yra paprastas cukrus. Šis cukrus, vadinamas gliukoze, yra galutinis saulės energijos pavertimo chemine energija rezultatas. Tai reiškia sukauptą energiją, kurią augalas gali panaudoti arba suvartoti kiti organizmai. Deguonis taip pat yra fotosintezės produktas. Šis deguonis patenka į atmosferą per augalo lapus. Vanduo taip pat yra fotosintezės produktas. Šis vanduo gaminamas iš deguonies atomų, esančių anglies dioksido molekulėse. Deguonies molekulės, išleistos į atmosferą, gaunamos tik iš pirminių vandens molekulių, o ne iš anglies dioksido molekulių.
Nuo šviesos priklausomas procesas
Fotosintezė yra dviejų etapų procesas. Pirmasis etapas vadinamas nuo šviesos priklausomu procesu arba šviesos reakcijomis, nes tam reikia saulės šviesos. Šiame etape šviesos energija virsta adenozino trifosfatu (ATP) ir NADPH. ATP reiškia sukauptą cheminę energiją. Šiuos šviesos reakcijos produktus augalas naudoja antrame fotosintezės proceso etape.
Nepriklausomas nuo šviesos procesas
Antrasis fotosintezės proceso etapas yra nuo šviesos nepriklausomas procesas arba tamsios reakcijos. Šiame etape ATP ir NADPH naudojami cheminėms jungtims nutraukti ir naujoms formuotis. Anglies dioksido molekulių ryšiai nutrūkę; tai leidžia anglies atomus prijungti prie kai kurių vandens molekulių, kad susidarytų gliukozė. Deguonies atomai iš anglies dioksido yra surišti su laisvaisiais vandenilio atomais; šis sujungimas gamina vandenį. Laisvieji deguonies atomai iš pirminių vandens molekulių patenka į atmosferą.
Bendras procesas
Vertinant kaip visumą, fotosintezės procese naudojamos 12 vandens molekulės, šešios anglies dioksidas molekulių ir šviesos energijos, kad gautų vieną gliukozės molekulę, šešias vandens molekules ir šešis deguonį molekulės. Tai galima pavaizduoti šia chemine lygtimi:
12H_2O + 6CO_2 + \ text {šviesos energija} = C_6H_ {12} O_6 + 6H_2O + 6O_2
Svarbu atsiminti, kad susidaręs deguonis gaminamas iš pirminių vandens molekulių, o ne iš anglies dioksido. Šis skirtumas tampa svarbus svarstant anoksigeninę fotosintezę.