Fotosynthese, in een notendop, is het proces waarbij water, koolstofdioxide en zonlicht worden gebruikt om suiker te produceren. Planten en andere fotosynthetische organismen worden producenten genoemd omdat ze koolhydraten kunnen maken voor energie zonder andere organismen te consumeren. Het proces van fotosynthese vereist gespecialiseerde cellulaire structuren genaamd chloroplasten om energie van de zon op te vangen en om te zetten in chemische energie.
1. De groene kleur van bladeren is te wijten aan chlorofyl.
Deze groen gepigmenteerde moleculen leven in de chloroplasten van plantencellen en absorberen zichtbaar licht voor fotosynthese. Chlorofylmoleculen absorberen alle golflengten van licht behalve groen, maar absorberen voornamelijk rode en blauwe golflengten. Planten lijken groen omdat chlorofyl groene golflengten van licht weerkaatst.
2. De twee belangrijkste delen van een chloroplast zijn de grana en stroma.
Grana zijn stapels schijfvormige compartimenten die zijn ingesloten in een membraan. Deze schijven worden thykaloïden genoemd en zijn de plaats waar lichtafhankelijke reacties plaatsvinden. De vloeistof rond de grana is het stroma. De lichtonafhankelijke reacties vinden plaats in het stroma.
3. De eerste fase van fotosynthese vangt energie van de zon op om watermoleculen af te breken.
De lichtafhankelijke reacties energie te benutten en over te dragen door waterstof- en zuurstofatomen te splitsen. De elektronen bewegen door de elektronentransportketen waar ze langs een reeks eiwitten worden geleid om uiteindelijk ATP, de energie die wordt gebruikt in de volgende fase van fotosynthese.
4. De tweede fase van fotosynthese is de Calvincyclus.
Lichtonafhankelijke reacties gebruik de energie die wordt gegenereerd tijdens de lichtafhankelijke reacties om koolhydraten te maken in een proces dat de Calvin-cyclus wordt genoemd. Er wordt één koolstofmolecuul tegelijk toegevoegd. Energie houdt de cyclus in stand om het proces te herhalen en suikermoleculen te creëren die zes koolstofatomen bevatten.
5. Er zijn zes moleculen water en zes moleculen koolstofdioxide nodig om één molecuul glucose te maken tijdens fotosynthese.
Naast één glucosemolecuul, C6H12O6, de reactie van 6H2O + 6CO2 levert ook zes zuurstofmoleculen op, of 6O2. Zuurstof is een afvalproduct van fotosynthese.
6. Planten hebben gespecialiseerde weefsels die de fotosynthese ondersteunen.
Water wordt opgenomen door de wortels en naar de bladeren getransporteerd door gespecialiseerd weefsel dat xyleem wordt genoemd. Omdat bladeren een beschermde coating hebben om uitdroging te voorkomen, moet kooldioxide binnenkomen via poriën genaamd huidmondjes. Zuurstof verlaat de plant via huidmondjes.
7. Glucosemoleculen komen samen om complexere moleculen te vormen die door planten worden gebruikt.
Glucosemoleculen gevormd tijdens fotosynthese zijn eenvoudige suikers die bouwstenen zijn van zetmeel en cellulose. Planten gebruiken zetmeel als opgeslagen energie en de weefsels waaruit de structuur van een plant bestaat, zijn gemaakt van cellulose.
8. Bladeren verkleuren in de herfst omdat planten het proces van fotosynthese vertragen.
Planten bevatten andere pigmenten dan chlorofyl. Wanneer planten zich voorbereiden op de winter in koele of gematigde klimaten, maken ze minder chlorofyl aan. Doordat er minder chlorofyl is om groen licht te weerkaatsen, worden de kleuren van andere pigmenten zichtbaar en lijken de bladeren bruin, oranje, rood of geel in plaats van groen.
9. Planten zijn niet de enige organismen die gebruik maken van fotosynthese.
Sommige bacteriën, zoals cyanobacteriën, en protisten, zoals algen, zijn ook producenten. Deze eencellige organismen bevatten chlorofyl en worden meestal aangetroffen in aquatische omgevingen.
10. Het omgekeerde proces van fotosynthese is cellulaire ademhaling.
Cellulaire ademhaling is het proces van het gebruik van de chemische energie die is opgeslagen in suikers. De reactie is het spiegelbeeld van fotosynthese: glucose + zuurstof levert koolstofdioxide + water op. Zoals alle levende wezens gaan planten door cellulaire ademhaling om energie te verkrijgen voor groei en voortplanting.
