สารตั้งต้นของการสังเคราะห์ด้วยแสงคืออะไร?

สิ่งมีชีวิตบนโลกอาศัยการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งเป็นกระบวนการที่พืช แบคทีเรีย สัตว์ และผู้ประท้วงเช่นสาหร่ายสร้างอาหาร พืชต้องการแสงแดด น้ำ และคาร์บอนไดออกไซด์ในการสังเคราะห์แสง จากนี้ไปจะสร้างกลูโคส ซึ่งเป็นรูปแบบของน้ำตาลอย่างง่าย และออกซิเจน ปฏิกิริยานี้เกี่ยวข้องกับคาร์บอนไดออกไซด์ 6 โมเลกุล (6CO2) และน้ำ 6 โมเลกุล (6H20) ในที่ที่มีคลอโรฟิลล์และแสง ค่านี้จะกลายเป็น (C6H12O6) และก๊าซออกซิเจน (6O2) สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ทั่วโลกใช้ออกซิเจนที่สร้างขึ้น พืชสามารถใช้พลังงานเคมีนี้ได้ทันทีหรือเก็บไว้ใช้ภายหลัง

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง พืช แบคทีเรีย หรือโปรติสต์จะสร้างออกซิเจน น้ำตาลจากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ในขณะที่อยู่ในที่ที่มีแสง

การสังเคราะห์ด้วยแสงมีสองขั้นตอนในใบพืช ปฏิกิริยาแรกเรียกว่าปฏิกิริยาที่ขึ้นกับแสง เกิดขึ้นในกรานา กองเยื่อหุ้มที่พับแน่น ในโครงสร้างที่เรียกว่าคลอโรพลาสต์ซึ่งรับแสงแดดเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งเพื่อใช้ในระยะที่สอง ในขั้นตอนที่สอง ซึ่งเรียกว่าปฏิกิริยาที่ไม่ขึ้นกับแสง พืชจะใช้พลังงานที่เก็บไว้นี้เพื่อแปลงน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นน้ำและออกซิเจน ในกรณีของการสังเคราะห์ด้วยแสงจากออกซิเจน ซึ่งเป็นกระบวนการที่พบได้ทั่วไปในแบคทีเรีย สิ่งมีชีวิตไม่ปล่อยออกซิเจนและใช้ซัลไฟด์ ไฮโดรเจน หรือสารตั้งต้นอินทรีย์อื่นๆ แทนน้ำ สปีชี่ส์ที่ใช้การสังเคราะห์ด้วยแสงด้วยออกซิเจนซึ่งอาจจะไม่น่าแปลกใจเลยที่มีส่วนช่วยให้ออกซิเจนเพียงเล็กน้อยต่อบรรยากาศของโลก

มนุษย์พร้อมกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ อีกมากมายบนโลก กินพืชเพื่อเป็นพลังงานเคมี มนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เหล่านี้มีกระบวนการคล้ายกับการสังเคราะห์ด้วยแสงที่เรียกว่าการหายใจระดับเซลล์ ในทางการทำงาน เป็นการสังเคราะห์แสงแบบย้อนกลับ สิ่งมีชีวิตกินน้ำตาล (จากพืช อาจเป็นไปได้) และหายใจเอาออกซิเจนเข้าไป จากนั้นจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ และสร้างพลังงานเคมีรูปแบบหนึ่งที่เรียกว่าอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟตหรือเอทีพี เนื่องจากเป็นโมเลกุลที่ใช้ในการสังเคราะห์แสง นักวิทยาศาสตร์จึงเรียกกระบวนการเหล่านี้ว่าเสริมกัน หากไม่มีออกซิเจน กระบวนการนี้จะกลายเป็นการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน หรือการหมัก ซึ่งให้พลังงานน้อยลงอย่างมาก

โดยรวมแล้ว ชั้นบรรยากาศของโลกมีน้ำหนักประมาณ 5.5 พันล้านล้านตัน ซึ่งประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์เป็นออกซิเจน การสังเคราะห์ด้วยแสงมีบทบาทสำคัญในการรักษาระดับออกซิเจนและคาร์บอนทั่วโลก ที่กล่าวว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงส่วนใหญ่ประมาณร้อยละ 70 ดำเนินการโดยสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กในมหาสมุทร เรียกว่าแพลงก์ตอนพืช และป่าฝนเขตร้อนของโลกผลิตส่วนที่เหลือเกือบทั้งหมด ประมาณ 28 เปอร์เซ็นต์ ป่าในเมืองในสหรัฐอเมริกาเพียงแห่งเดียวสร้างออกซิเจนได้ประมาณ 6.1 ล้านตัน อย่างไรก็ตาม กิจกรรมของมนุษย์ เช่น การตัดไม้และการก่อมลพิษ เป็นอันตรายต่อสายพันธุ์ที่ผลิตออกซิเจนทั้งหมด