Planter og alger fungerer som verdens næringsbank takket være deres fantastiske fotosyntetiske krefter. I prosessen med fotosyntese samles sollys av levende organismer og brukes til å produsere glukose og andre energirike, karbonbaserte forbindelser.
Forskere synes de tre trinnene i prosessen er spennende, og Senter for bioenergi og fotosyntese ved Arizona State University argumenterer til og med for fotosynteses betydning i forhold til andre biologiske prosesser.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Prosessen med energiutveksling i fotosyntese uttrykkes som 6H2O + 6CO2 + lysenergi → C6H12O6 (glukose: et enkelt sukker) + 6O2 (oksygen).
Hva er fotosyntese?
Fotosyntese er en kompleks prosess som kan deles inn i to eller flere trinn, slike lysavhengige og lysuavhengige reaksjoner. Trestegsmodellen for fotosyntese starter med absorpsjon av sollys og ender i produksjonen av glukose.
Planter, alger og visse bakterier klassifiseres som autotrofer, noe som betyr at de er i stand til å møte deres ernæringsmessige behov gjennom fotosyntese. Autotrophs er på bunnen av
Mat er ikke det eneste bidraget fra fotosyntese. Lagret energi i fossile brensler og tre brukes til å varme opp boliger, bedrifter og næringer. Forskere studerer stadiene av fotosyntese for å lære mer om hvordan autotrofer bruker solenergi og karbondioksid til å produsere organiske forbindelser. Forskningsresultater kan føre til nye metoder for avlingsproduksjon og økte avlinger.
Fotosyntese-prosessen: Trinn 1: Høsting av strålingsenergi
Når en solstråle treffer en grønn, grønn plante, blir prosessen med fotosyntese satt i gang.
Det første trinnet med fotosyntese skjer i kloroplaster av planteceller. Lette fotoner absorberes av et pigment som kalles klorofyll, som er rikelig i tylakoidmembranen til hver kloroplast. Klorofyll virker grønt for øyet fordi det ikke absorberer grønne bølger i lysspekteret. Det gjenspeiler dem i stedet, så det er fargen du ser.
Planter tar inn karbondioksid gjennom sine stomata (mikroskopiske åpninger i vev) for bruk i fotosyntese. Planter transpirerer og etterfyller oksygen i luft og hav.
Trinn 2: Konvertering av strålingsenergi
Etter at strålingsenergi fra sollys er absorbert, omdanner planten lysenergi til en brukbar form for kjemisk energi for å drive drivstoff til plantens celler.
I lysavhengige reaksjoner oppstår i løpet av andre fase av fotosynteseprosessen, blir elektroner begeistret og splittes fra vannmolekyler, og etterlater oksygen som et biprodukt. Hydrogenelektronene i vannmolekylet beveger seg deretter til et reaksjonssenter i klorofyllmolekylet.
I reaksjonssenteret passerer elektronen langs en transportkjede, hjulpet av enzymet ATP-syntase. Energi går tapt når det glade elektronet synker til lavere energinivå. Energi fra elektroner overføres til adenosintrifosfat (ATP) og redusert nikotinamidadenindinukleotidfosfat (NADPH), ofte referert til som "energivaluta" av celler.
Trinn 3: Lagring av strålingsenergi
Den siste fasen av fotosynteseprosessen er kjent som Calvin-Benson-syklusen, der planten bruker atmosfærisk karbondioksid og vann fra jord for å omdanne ATP og NADPH. De kjemiske reaksjonene som utgjør Calvin-Benson-syklusen forekommer i kloroplaststromaen.
Dette stadiet av prosessen med fotosyntese er lysuavhengig og kan skje selv om natten.
ATP og NADPH har kort holdbarhet og må konverteres og lagres av anlegget. Energi fra ATP- og NADPH-molekyler gjør det mulig for cellen å bruke eller "fikse" atmosfærisk karbondioksid, noe som resulterer i produksjon av sukker, fettsyre og glyserol i tredje trinn av fotosyntese. Energi som anlegget ikke trenger umiddelbart lagres for senere bruk.