Trzy etapy fotosyntezy

Rośliny i algi działają jak światowy bank żywności dzięki swoim niesamowitym zdolnościom fotosyntezy. W procesie fotosyntezy światło słoneczne jest zbierane przez żywe organizmy i wykorzystywane do produkcji glukozy i innych wysokoenergetycznych związków węglowych.

Naukowcy uważają, że trzy etapy tego procesu są intrygujące, a Centrum Bioenergii i Fotosyntezy na Uniwersytecie Stanowym w Arizonie argumentuje nawet za znaczeniem fotosyntezy w stosunku do innych procesów biologicznych.

TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)

Proces wymiany energii w fotosyntezie wyraża się jako 6H₂O + 6 CO₂ + energia świetlna → C₆H₁₂O₆ (glukoza: cukier prosty) + 6O₂ (tlen).

Fotosynteza to złożony proces, który można podzielić na dwa lub więcej etapów, takie jak reakcje zależne od światła i niezależne od światła. Trzyetapowy model fotosyntezy zaczyna się od absorpcji światła słonecznego, a kończy na produkcji glukozy.

Rośliny, glony i niektóre bakterie są klasyfikowane jako autotrofy, co oznacza, że ​​są w stanie zaspokoić swoje potrzeby żywieniowe poprzez fotosyntezę. Autotrofy znajdują się na dole

Żywność to nie jedyny wkład fotosyntezy. Zmagazynowana energia w paliwa kopalne a drewno służy do ogrzewania domów, firm i przemysłu. Naukowcy badają etapy fotosyntezy, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak autotrofy wykorzystują energię słoneczną i dwutlenek węgla do produkcji związków organicznych. Wyniki badań mogą zaowocować nowymi metodami produkcji roślinnej i zwiększonymi plonami.

Kiedy promień światła słonecznego pada na zieloną, liściastą roślinę, rozpoczyna się proces fotosyntezy.

Pierwszy etap fotosyntezy następuje w chloroplasty komórek roślinnych. Fotony światła są absorbowane przez pigment zwany chlorofilem, który występuje obficie w błonie tylakoidów każdego chloroplastu. Chlorofil wydaje się zielony dla oka, ponieważ nie pochłania zielonych fal w widmie światła. Zamiast tego odzwierciedla je, więc to kolor, który widzisz.

Rośliny pobierają dwutlenek węgla poprzez swoje szparki (mikroskopowe otwory w tkance) do stosowania w fotosyntezie. Rośliny transpirują i uzupełniają tlen w powietrzu i oceanach.

Po pochłonięciu energii promieniowania słonecznego roślina przekształca energię świetlną w użyteczną formę energii chemicznej, która zasila komórki rośliny.

W reakcje zależne od światła zachodzące podczas drugiego etapu procesu fotosyntezy, elektrony ulegają wzbudzeniu i odszczepiają się od cząsteczek wody, pozostawiając tlen jako produkt uboczny. Elektrony wodoru z cząsteczki wody przemieszczają się następnie do centrum reakcji w cząsteczce chlorofilu.

W centrum reakcji elektron przechodzi wzdłuż łańcucha transportowego, wspomagany przez enzym syntazę ATP. Energia jest tracona, gdy wzbudzony elektron spada do niższych poziomów energii. Energia z elektronów jest przekazywana do trifosforan adenozyny (ATP) oraz zredukowany fosforan dinukleotydu nikotynamidoadeninowego (NADPH), powszechnie określany jako „waluta energetyczna” komórek.

Ostatni etap procesu fotosyntezy znany jest jako cykl Calvina-Bensona, w którym roślina wykorzystuje atmosferyczny dwutlenek węgla i wodę z gleby do konwersji ATP i NADPH. Reakcje chemiczne, które składają się na cykl Calvina-Bensona, zachodzą w zrębie chloroplastu.

Ten etap procesu fotosyntezy to niezależna od światła i może się zdarzyć nawet w nocy.

ATP i NADPH mają krótki okres trwałości i muszą być przetwarzane i przechowywane przez zakład. Energia z cząsteczek ATP i NADPH umożliwia komórce wykorzystanie lub „utrwalenie” atmosferycznego dwutlenku węgla, co skutkuje produkcją cukru, kwasu tłuszczowego i glicerolu w trzecim etapie fotosyntezy. Energia, której roślina nie potrzebuje od razu, jest magazynowana do późniejszego wykorzystania.