Fotosyntes, i ett nötskal, är processen att använda vatten, koldioxid och solljus för att producera socker. Växter och andra fotosyntetiska organismer kallas producenter eftersom de kan göra kolhydrater för energi utan att konsumera andra organismer. Processen för fotosyntes kräver specialiserade cellulära strukturer som kallas kloroplaster för att fånga energi från solen och omvandla den till kemisk energi.
1. Bladens gröna färg beror på klorofyll.
Dessa grönpigmenterade molekyler lever i kloroplasterna i växtceller och absorberar synligt ljus för fotosyntes. Klorofyllmolekyler absorberar alla ljusets våglängder utom grönt men absorberar huvudsakligen röda och blå våglängder. Växter verkar gröna eftersom klorofyll reflekterar gröna våglängder av ljus.
2. De två huvuddelarna av en kloroplast är grana och stroma.
Grana är staplar av skivformade fack som är inneslutna i ett membran. Dessa skivor kallas tykaloider och är platsen där ljusberoende reaktioner uppträder. Vätskan som omger grana är stroma. De ljusoberoende reaktionerna äger rum i stroma.
3. Det första steget i fotosyntes fångar energi från solen för att bryta ner vattenmolekyler.
De ljusberoende reaktioner utnyttja och överföra energi genom att dela isär väteatomer. Elektronerna rör sig genom elektrontransportkedjan där de passeras längs en serie proteiner för att så småningom göra ATP, den energi som används i nästa steg av fotosyntesen.
4. Den andra fasen av fotosyntesen är Calvin-cykeln.
Ljusoberoende reaktioner använda den energi som genereras under de ljusberoende reaktionerna för att göra kolhydrater i en process som kallas Calvin-cykeln. En kolmolekyl tillsätts i taget. Energi håller cykeln igång för att upprepa processen och skapa sockermolekyler som innehåller sex kol.
5. Det krävs sex molekyler vatten och sex molekyler koldioxid för att göra en molekyl glukos under fotosyntes.
Förutom en glukosmolekyl, C6H12O6, reaktionen av 6H2O + 6CO2 ger också sex syremolekyler, eller 6O2. Syre är en avfallsprodukt från fotosyntes.
6. Växter har specialiserade vävnader som hjälper fotosyntes.
Vatten tas upp av rötterna och transporteras till bladen med specialvävnad som kallas xylem. Eftersom löv har en skyddad beläggning för att förhindra uttorkning måste koldioxid komma in genom de porer som kallas stomata. Syre kommer ut ur växten via stomata.
7. Glukosmolekyler sammanfogar för att bilda mer komplexa molekyler som används av växter.
Glukosmolekyler bildade under fotosyntes är enkla sockerarter som är byggstenar av stärkelse och cellulosa. Växter använder stärkelse som lagrad energi och vävnaderna som utgör en växtstruktur är gjorda av cellulosa.
8. Bladen ändrar färg på hösten eftersom växter saktar ner fotosyntesprocessen.
Växter innehåller andra pigment än klorofyll. När växter förbereder sig för vintern i svala eller tempererade klimat, gör de mindre klorofyll. Eftersom det finns mindre klorofyll som reflekterar grönt ljus blir färgerna på andra pigment synliga och bladen ser bruna, orange, röda eller gula ut istället för gröna.
9. Växter är inte de enda organismerna som använder fotosyntes.
Vissa bakterier, såsom cyanobakterier, och protister, såsom alger, är också producenter. Dessa encelliga organismer innehåller klorofyll och finns vanligtvis i vattenmiljöer.
10. Den omvända processen för fotosyntes är cellulär andning.
Cellandningen är processen att använda den kemiska energin som lagras i sockerarter. Reaktionen är spegelbilden av fotosyntes: glukos + syre ger koldioxid + vatten. Liksom alla levande saker går växter genom cellandning för att få energi för tillväxt och reproduktion.