Faser av fotosyntese og dens beliggenhet

Fotosyntese er prosessen der planter lager mat ved hjelp av karbondioksid, vann og sollys. Karbondioksid kommer inn i planten gjennom små porer i bladene, kalt stomata. Vann beveger seg til bladene via årer i planten etter å ha blitt absorbert av røttene.

I fotosynteseprosessen brukes energi fra sollys til å lage glukose fra CO₂ og H₂O. Denne glukosen gir næring til planten. Siden mange høyere livsformer avhenger både av planter å spise og oksygen å puste, er denne prosessen viktig for overlevelse av økosystemer.

Merk: Fotosyntese forekommer også i alger og noen typer bakterier. Fokuset for dette innlegget er på fotosyntese i planter.

Fotosyntese forekommer i kloroplaster som finnes i bladene og grønne stilker av planter. Ett blad har titusenvis av celler som hver har 40 til 50 kloroplaster.

Hver kloroplast er delt inn i mange skiveformede rom kalt thylakoids, som er ordnet vertikalt som en bunke med pannekaker. Hver bunke kalles en granum (flertall er grana) som er suspendert i en væske som kalles stroma. De

Selv om hele prosessen kan ta mindre enn et minutt, er fotosynteseprosessen faktisk ganske kompleks.

Det er to trinn av fotosyntese: lysreaksjoner (fotodelen) og mørke reaksjoner som også er kjent som Calvin Cycle (syntesedelen), og hver av fasene i fotosyntese har flere trinn.

Det første trinnet i fotosyntese bruker lysenergi for å lage energibærermolekylene som skal brukes i den andre prosessen. Disse reaksjonene er kjent som lysreaksjoner, og bruker solens energi direkte. Hundrevis av pigmentmolekyler er inneholdt i fotosentrere i thylakoid membran og fungere som antenner for å absorbere lys og overføre energi til et klorofyllmolekyl.

Disse fotosyntetiske pigmentene tillater planter å absorbere sollys, noe som er nødvendig for å starte prosessen. Lyset begeistrer elektroner og forårsaker en høyere energitilstand. Dette resulterer i konvertering av energi fra solen til kjemisk energi som gir mat til planten.

Klorofyllmolekyler i planter utgjør et reaksjonssenter som overfører høyenergielektroner til akseptormolekyler, som deretter overføres gjennom en serie membranbærere. Disse høyenergielektronene passerer mellom molekyler og resulterer i inndeling av vannmolekyler i oksygen, hydrogenioner og elektroner.

I dette første trinnet fører en rekke reaksjoner til at solenergi omdannes til kjemisk energi og i to separate fotosystemer, elektroner overføres sekvensielt for å generere adenosintrifosfat (ATP) og nikotinadenindinukleotid fosfat (NADP⁺).

Noen av elektronene med høy energi fortsetter med å redusere NADP⁺ til NADPH. Det produserte oksygenet blir diffundert ut av kloroplasten og slipper ut i atmosfæren gjennom porene i bladet. ATP og NADPH produsert i dette første trinnet brukes i neste trinn der glukose opprettes.

Den andre fotosynteseprosessen resulterer i biosyntese av karbohydrater fra CO₂. I denne lysuavhengige (tidligere kjent som mørke) fasen, gir NADPH opprettet i det første trinnet hydrogenet som vil danne glukose mens ATP dannet i de lysavhengige reaksjonene gir den energien som er nødvendig for å syntetisere den.

Også kjent som Calvin Cycle, finner denne fasen sted i stroma og resulterer i produksjon av sukrose, som deretter vil bli brukt som kilde til mat og energi for planten. Oppkalt etter Melvin Calvin, bruker denne fasen ATP og NADPH som ble opprettet i den første fasen, sammen med enzymet ribulose bisfosfat karboksylase som finnes i kloroplasten.

Her fungerer ribulosen som en katalysator for å "fikse" karbonmolekyler som deretter omdannes til karbohydrater som fungerer som en energikilde for planten.