Fotosyntese er prosessen med å transformere sollys til kjemisk energi ved å lagre det i bindingene av glukose eller sukker. Denne prosessen skjer i planter, bakterier og noen protister, eller alger for å produsere sukker som mat. Klorofyllen som er tilstede i blader av fotosyntetiske planter, fanger energi fra sollys og omdanner den til karbohydrater. Fotosyntese bruker karbondioksid (CO2) og vann som råvare for å produsere sukker og frigjøre oksygen som et biprodukt.
Biologisk struktur
Fotosyntese foregår primært i blader og stilker. Det typiske bladet inkluderer øvre og nedre epidermis, vaskulære bunter, mesofyll og stomat, eller planteporer. Den øvre og nedre epidermis fungerer som en beskyttelse for bladet. Stomatene er porene i den nedre overhuden som fungerer som en passasje for CO2 og luft å passere. De vaskulære buntene flytter vann, mineraler og næringsstoffer rundt planten. Mesofyllen inneholder kloroplast i tylakoidmembranen. Dette er stedet der fotosyntese forekommer.
Forekomst av kjemisk reaksjon
Den samlede kjemiske reaksjonen under fotosyntese kan skrives som "6H2O + 6CO2> C6H12O6 + 6O2." Prosessen skjer i to trinn. Det første trinnet er reaksjonen av lys som brukes til å danne høyenergimolekyler. Energien høstet i lysreaksjonen lagres i celler i form av et kjemikalie kalt ATP, eller adenosintrifosfat. Den andre fasen av fotosyntese kalles Calvin Cycle Reaction.
Calvin Cycle Reaction
I denne delen av reaksjonen brukes kjemisk energi lagret ved ATP til å produsere sukker fra CO2 gjennom enzymatiske, eller enzymreaksjoner. Opprinnelig reagerer CO2 med en fem-karbonforbindelse kalt ribulosebisfosfat (RuBP), katalysert av enzym karboksylase oksygenase for å produsere en stabil, tre-karbon forbindelse kalt som fosfoglyserat (PGA). Energi fanget i ATP omdanner PGA til glyseraldehyd-3-fosfat (G3P) som omdannes til andre organiske forbindelser.
Faktorer som begrenser fotosyntese
Fotosyntese bestemmes sterkt av faktorene som lysintensitet, jordnæringsstoffer, vanntilgjengelighet, temperatur og konsentrasjon av karbondioksid i atmosfæren. Reduksjon i vannstanden reduserer fuktighet fra jord og lukker stomataen. Dette begrenser diffusjonen av karbondioksid og påvirker fotosyntese.
