Tijdens fotosynthese zetten "producenten" zoals groene planten, algen en sommige bacteriën lichtenergie van de zon om in chemische energie. Fotosynthese produceert chemische energie in de vorm van glucose, een koolhydraat of suiker. De glucose geproduceerd door fotosynthese is een integraal onderdeel van de voedselketen omdat er veel energie wordt opgeslagen in de chemische bindingen in het glucosemolecuul, en deze energie kan vrijkomen tijdens de spijsvertering en chemische verwerking door andere organismen.
De feiten
Fotosynthetische organismen zijn autotrofen, of organismen die energie kunnen maken uit anorganische verbindingen. Autotrophs worden ook wel 'producenten' genoemd. Alle niet-autotrofe organismen, inclusief de mens, zijn heterotrofen en vertrouwen op organische bronnen van chemische energie. In wezen vertrouwen alle heterotrofe organismen dus in zekere zin op de energie die door autotrofen wordt gemaakt door middel van fotosynthese.
Kenmerken
De term "chemische energie" verwijst naar de energie die is opgeslagen in de chemische bindingen tussen atomen in moleculen. Chemische bindingen zijn een vorm van opgeslagen of "potentiële" energie, omdat wanneer de bindingen worden verbroken, er energie vrijkomt.
Functie
Fotosynthese gebruikt lichtenergie om koolstofdioxide en water om te zetten in glucose en zuurstofgas. Elk glucosemolecuul "slaat" in wezen tot 38 moleculen ATP op die kunnen worden afgebroken en gebruikt tijdens andere cellulaire reacties. ATP, of adenosinetrifosfaat, is de vorm van chemische energie die cellen gebruiken om te functioneren. Cellulaire ademhaling is de complementaire reactie op fotosynthese, omdat het de reactie is die cellen gebruiken om glucosemoleculen af te breken en ATP vrij te maken. De potentiële energie die is opgeslagen in de moleculaire bindingen van glucose wordt kinetische energie na cellulaire ademhaling die cellen kunnen gebruiken om werk te doen zoals spieren bewegen en metabolische processen uitvoeren.
Effecten
Jaarlijks wordt door fotosynthese ongeveer 176 miljard ton koolhydraten in de vorm van glucose geproduceerd. Deze koolhydraatenergie vormt het "producent"-niveau van de voedselketen, dat vervolgens organismen op andere trofische niveaus in stand houdt.
Overwegingen
Bovendien wordt zowat alle zuurstof in de atmosfeer geproduceerd door fotosynthetische organismen. Bewijs in het geologische archief heeft lang gesuggereerd dat de eerste fotosynthetische organismen de atmosfeer en maakte de weg vrij voor meer gecompliceerde, zuurstof nodig hebbende organismen vroeg in de geschiedenis van het leven op Aarde. Volgens een artikel van 11 april 2009 in "Science News" zijn fotosynthetische organismen misschien al 3,46 miljard jaar geleden begonnen met het zuurstofrijk maken van de atmosfeer.