Fotosynteza to proces, w którym rośliny i niektóre bakterie wykorzystują energię słoneczną do produkcji cukru. Proces ten przekształca energię świetlną w energię chemiczną, która jest magazynowana w cukrach. Ten proces jest ważny z dwóch powodów. Po pierwsze, fotosynteza dostarcza energii, która jest wykorzystywana przez wszystkie inne organizmy do przetrwania. Po drugie, fotosynteza usuwa dwutlenek węgla z atmosfery, zastępując go tlenem podtrzymującym życie. Proces obejmuje trzy podstawowe reagenty i wytwarza trzy kluczowe produkty.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Reagentami fotosyntezy są energia świetlna, woda, dwutlenek węgla i chlorofil, natomiast produktami są glukoza (cukier), tlen i woda.
Reagenty fotosyntezy
Proces fotosyntezy wymaga kilku prostych reagentów. Woda jest pierwszym wymaganym reagentem. Roślina pozyskuje wodę poprzez system korzeniowy. Kolejnym wymaganym reagentem jest dwutlenek węgla. Roślina pochłania ten gaz przez liście. Ostatecznym wymaganym reagentem jest energia świetlna. Roślina pochłania tę energię poprzez zielone pigmenty zwane chlorofilem. Ten chlorofil znajduje się w chloroplastach rośliny.
Produkty fotosyntezy
W procesie fotosyntezy powstaje kilka produktów. Pierwszym produktem i głównym powodem procesu jest cukier prosty. Cukier ten, zwany glukozą, jest końcowym wynikiem przemiany energii słonecznej w energię chemiczną. Reprezentuje zmagazynowaną energię, która może być wykorzystana przez roślinę lub zużyta przez inne organizmy. Tlen jest również produktem fotosyntezy. Tlen ten jest uwalniany do atmosfery przez liście rośliny. Woda jest również produktem fotosyntezy. Ta woda jest wytwarzana z atomów tlenu w cząsteczkach dwutlenku węgla. Cząsteczki tlenu uwalniane do atmosfery pochodzą wyłącznie z oryginalnych cząsteczek wody, a nie z cząsteczek dwutlenku węgla.
Proces zależny od światła
Fotosynteza to proces dwuetapowy. Pierwszy etap nazywany jest procesem zależnym od światła lub reakcjami świetlnymi, ponieważ wymaga światła słonecznego. Na tym etapie energia świetlna jest przekształcana w adenozynotrójfosforan (ATP) i NADPH. ATP reprezentuje zmagazynowaną energię chemiczną. Te produkty reakcji świetlnej są następnie wykorzystywane przez roślinę podczas drugiego etapu procesu fotosyntezy.
Proces niezależny od światła
Drugim etapem procesu fotosyntezy jest proces niezależny od światła, czyli reakcje ciemne. Na tym etapie ATP i NADPH są wykorzystywane do zrywania wiązań chemicznych i tworzenia nowych. Wiązania cząsteczek dwutlenku węgla są zerwane; umożliwia to wiązanie atomów węgla z niektórymi cząsteczkami wody w celu wytworzenia glukozy. Atomy tlenu z dwutlenku węgla są związane z wolnymi atomami wodoru; to wiązanie wytwarza wodę. Wolne atomy tlenu z pierwotnych cząsteczek wody są uwalniane do atmosfery.
Ogólny proces
Patrząc całościowo, w procesie fotosyntezy wykorzystuje się 12 cząsteczek wody, sześć dwutlenku węgla cząsteczki i energię świetlną do wytworzenia jednej cząsteczki glukozy, sześciu cząsteczek wody i sześciu tlenu molekuły. Można to przedstawić za pomocą następującego równania chemicznego:
12H_2O+6CO_2+\text{energia światła}=C_6H_{12}O_6+6H_2O+6O_2
Należy pamiętać, że powstały tlen jest wytwarzany z pierwotnych cząsteczek wody, a nie z dwutlenku węgla. To rozróżnienie staje się ważne przy rozważaniu fotosyntezy anoksygenowej.
