Plantele și algele acționează ca banca alimentară a lumii datorită puterilor lor fotosintetice uimitoare. În procesul de fotosinteză, lumina soarelui este colectată de organismele vii și utilizată pentru a produce glucoză și alți compuși cu conținut de carbon bogat în energie.
Oamenii de știință consideră cele trei etape ale procesului interesante și Centrul pentru Bioenergie și Fotosinteză la Arizona State University susține chiar importanța fotosintezei față de alte procese biologice.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Procesul de schimb de energie în fotosinteză este exprimat ca 6H2O + 6CO2 + energie luminoasă → C6H12O6 (glucoza: un zahăr simplu) + 6O2 (oxigen).
Ce este fotosinteza?
Fotosinteză este un proces complex care poate fi împărțit în două sau mai multe etape, astfel de reacții dependente de lumină și independente de lumină. Modelul în trei etape al fotosintezei începe cu absorbția luminii solare și se termină prin producerea de glucoză.
Plantele, algele și anumite bacterii sunt clasificate ca
Mâncarea nu este singura contribuție a fotosintezei. Energie stocată în combustibili fosili iar lemnul este folosit pentru încălzirea caselor, afacerilor și industriilor. Oamenii de știință studiază etapele fotosintezei pentru a afla mai multe despre modul în care autotrofii folosesc energia solară și dioxidul de carbon pentru a produce compuși organici. Rezultatele cercetării ar putea duce la noi metode de producție a culturilor și la creșterea randamentelor.
Procesul de fotosinteză: Etapa 1: Recoltarea energiei radiante
Când un fascicul de lumină solară lovește o plantă verde, cu frunze, procesul de fotosinteză este pus în mișcare.
Primul pas al fotosintezei are loc în cloroplaste de celule vegetale. Fotonii luminoși sunt absorbiți de un pigment numit clorofilă, care este abundent în membrana tilacoidă a fiecărui cloroplast. Clorofilă apare verde la ochi deoarece nu absoarbe undele verzi pe spectrul luminii. În schimb, le reflectă, deci aceasta este culoarea pe care o vedeți.
Plantele iau dioxid de carbon prin intermediul lor stomate (deschideri microscopice în țesut) pentru utilizare în fotosinteză. Plantele transpira și completează oxigenul din aer și ocean.
Etapa 2: Conversia energiei radiante
După ce energia radiantă din lumina soarelui este absorbită, planta transformă energia luminii într-o formă utilizabilă de energie chimică pentru a alimenta celulele plantei.
În reacții dependente de lumină care are loc în timpul celei de-a doua etape a procesului de fotosinteză, electronii se excită și se despart de moleculele de apă, lăsând oxigenul ca produs secundar. Electronii de hidrogen ai moleculei de apă se mută apoi într-un centru de reacție din molecula de clorofilă.
În centrul de reacție, electronul trece de-a lungul unui lanț de transport, ajutat de enzima ATP sintază. Energia se pierde pe măsură ce electronul excitat scade la niveluri mai mici de energie. Energia din electroni este transferată către adenozin trifosfat (ATP) și fosfat de nicotinamidă adenin dinucleotidic (NADPH), denumit în mod obișnuit „moneda energetică” a celulelor.
Etapa 3: Stocarea energiei radiante
Ultima etapă a procesului de fotosinteză este cunoscută sub numele de ciclul Calvin-Benson, în care planta folosește dioxid de carbon atmosferic și apă din sol pentru a converti ATP și NADPH. Reacțiile chimice care alcătuiesc ciclul Calvin-Benson apar în stroma cloroplastului.
Această etapă a procesului de fotosinteză este independent de lumină și se poate întâmpla chiar și noaptea.
ATP și NADPH au o durată scurtă de valabilitate și trebuie transformate și stocate de către plantă. Energia din moleculele ATP și NADPH permite celulei să utilizeze sau să „fixeze” dioxidul de carbon atmosferic, rezultând în producția de zahăr, acid gras și glicerol în a treia etapă a fotosintezei. Energia de care planta nu are nevoie imediat este stocată pentru o utilizare ulterioară.
