สิ่งมีชีวิตทั้งหมดใช้พลังงานเพื่อความอยู่รอด สัตว์ได้รับพลังงานจากอาหารที่กิน แต่พืชต้องดูดซับพลังงานในลักษณะที่ต่างออกไป แม้ว่าพืชจะใช้รากดึงน้ำและสารอาหารบางส่วนจากดิน พลังงานของพืชส่วนใหญ่มาจากแสงแดด พืชสามารถเปลี่ยนแสงแดดเป็นพลังงานที่ใช้งานได้ในรูปของกลูโคส เนื่องจากโครงสร้างของเซลล์และกระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสง
ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)
พืชได้รับพลังงานส่วนใหญ่ที่ต้องการเพื่อความอยู่รอดผ่านกระบวนการสองขั้นตอนที่เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสง ในระยะแรกเรียกว่าปฏิกิริยาที่ขึ้นกับแสง แสงแดดจะถูกแปลงเป็นสองโมเลกุล ในระยะที่สอง เรียกว่าปฏิกิริยาที่ไม่ขึ้นกับแสง โมเลกุลเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างและสังเคราะห์กลูโคส กลูโคสเป็นน้ำตาลที่พืชใช้เป็นพลังงาน
การสังเคราะห์ด้วยแสงทำงานอย่างไร
เซลล์ของพืชและสัตว์แตกต่างกันเล็กน้อยในโครงสร้าง ตัวอย่างเช่น เซลล์พืชบางชนิดมีออร์แกเนลล์ที่เรียกว่าพลาสติด ซึ่งช่วยให้เซลล์เก็บพลังงาน คลอโรพลาสต์เป็นพลาสติดที่มีคลอโรฟิลล์เม็ดสีเขียว เม็ดสีนี้มีหน้าที่ดูดซับแสงแดดในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการสองขั้นตอน ขั้นตอนแรกของการสังเคราะห์ด้วยแสงเรียกว่าปฏิกิริยาที่ขึ้นกับแสงเพราะต้องมีแสงแดดเพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้น ในระหว่างขั้นตอนนี้ คลอโรพลาสต์จะดูดซับและดักจับแสงแดด เปลี่ยนเป็นพลังงานเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แสงจะถูกแปลงเป็นสองโมเลกุลเพื่อใช้ในช่วงที่สองของการสังเคราะห์ด้วยแสง โมเลกุลทั้งสองนี้คือ nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) และ adenosine triphosphate (ATP)
ขั้นตอนที่สองของการสังเคราะห์ด้วยแสงเรียกว่าปฏิกิริยาที่ไม่ขึ้นกับแสงเนื่องจากแสงแดดไม่จำเป็นที่จะเกิดขึ้น ในขั้นตอนนี้ โมเลกุลทั้งสองที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาที่ขึ้นกับแสงจะทำงานร่วมกันเพื่อผลิตกลูโคส อะตอมของไฮโดรเจนจาก NADPH ช่วยสร้างกลูโคส ในขณะที่ ATP ให้พลังงานที่จำเป็นในการสังเคราะห์
ความสำคัญของกลูโคส
กลูโคสเป็นน้ำตาลที่พืช สัตว์ และเชื้อราใช้เป็นพลังงาน ในพืช กลูโคสถูกผลิตขึ้นจากการสังเคราะห์ด้วยแสง พืชต้องการพลังงานที่กลูโคสให้ไว้เพื่อที่จะเติบโตและขยายพันธุ์ กลูโคสยังจำเป็นสำหรับกระบวนการหายใจระดับเซลล์ ซึ่งพืชจะเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศเป็นออกซิเจน
เนื่องจากพืชอาศัยแสงแดดเพื่อสร้างกลูโคส แสงแดดที่ไม่เพียงพออาจเป็นปัญหาสำหรับพืชที่อาศัยอยู่ในบริเวณที่มีร่มเงาหรือมีเมฆมาก เพื่อจัดการกับปัญหานี้ พืชส่วนใหญ่จะเก็บกลูโคสไว้ในร่างกายเพื่อใช้ในยามที่แสงแดดมีน้อย พืชมักจะเก็บกลูโคสเป็นแป้ง เม็ดแป้งสามารถพบได้ในเซลล์พืช ในออร์แกเนลล์ที่เรียกว่าอะไมโลพลาสต์
หากไม่มีน้ำตาลกลูโคส พืชก็ไม่มีพลังงานที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโต สืบพันธุ์ หรือดำเนินการหายใจระดับเซลล์ ซึ่งหมายความว่าหากไม่มีกลูโคส ชีวิตพืชก็ไม่สามารถดำรงอยู่ได้บนโลก