Fotosinteza este procesul de transformare a soarelui în energie chimică prin stocarea acestuia în legăturile de glucoză sau zahăr. Acest proces are loc la plante, bacterii și unii protiști sau alge pentru a produce zahăr ca hrană. Clorofila prezentă în frunzele plantelor fotosintetice captează energia din lumina soarelui și o transformă în carbohidrați. Fotosinteza folosește dioxid de carbon (CO2) și apă ca materie primă pentru a produce zahăr și a elibera oxigenul ca produs secundar.
Structura biologică
Fotosinteza are loc în primul rând în frunze și tulpini. Frunza tipică include epiderma superioară și inferioară, fasciculele vasculare, mezofila și stomatul sau porii plantei. Epiderma superioară și inferioară servesc drept protecție a frunzei. Stomatele sunt pori în epiderma inferioară care acționează ca un pasaj pentru trecerea CO2 și a aerului. Fasciculele vasculare deplasează apă, minerale și substanțe nutritive în jurul plantei. Mezofila conține cloroplast în membrana sa tilacoidă. Acesta este locul în care apare fotosinteza.
Apariția reacției chimice
Reacția chimică generală sub fotosinteză poate fi scrisă ca „6H2O + 6CO2> C6H12O6 + 6O2”. Procesul are loc în două etape. Prima etapă este reacția luminii utilizate pentru a forma molecule cu energie ridicată. Energia recoltată în reacția luminii este stocată în celule sub forma unei substanțe chimice denumite ATP sau adenozin trifosfat. A doua etapă a fotosintezei se numește reacția ciclului Calvin.
Calvin Cycle Reaction
În această parte a reacției, energia chimică stocată la ATP este utilizată pentru a produce zahăr din CO2 prin reacții enzimatice sau enzimatice. Inițial, CO2 reacționează cu un compus cu cinci atomi de carbon numit, ribuloză bifosfat (RuBP), catalizat de enzima carboxilază oxigenază pentru a produce un compus stabil, cu trei atomi de carbon, denumit fosfoglicerat (PGA). Energia captată în ATP transformă PGA în gliceraldehidă 3-fosfat (G3P) care este transformat în alți compuși organici.
Factorii care limitează fotosinteza
Fotosinteza este foarte determinată de factori precum intensitatea luminii, nutrienții solului, disponibilitatea apei, temperatura și concentrația de dioxid de carbon în atmosferă. Scăderea nivelului apei reduce umiditatea din sol și închide stomatele. Acest lucru limitează difuzia dioxidului de carbon și afectează fotosinteza.
