Bitkiler ve algler, inanılmaz fotosentetik güçleri sayesinde dünyanın besin bankası görevi görürler. Fotosentez sürecinde, güneş ışığı canlı organizmalar tarafından toplanır ve glikoz ve diğer enerji açısından zengin, karbon bazlı bileşikler üretmek için kullanılır.
Bilim adamları, sürecin üç aşamasını ilgi çekici buluyor ve Biyoenerji ve Fotosentez Merkezi Arizona Eyalet Üniversitesi'nde, fotosentezin diğer biyolojik süreçlere göre önemini bile tartışıyor.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Fotosentezde enerji alışverişi süreci 6H olarak ifade edilir.2O + 6CO2 + ışık enerjisi → C6H12Ö6 (glikoz: basit bir şeker) + 6O2 (oksijen).
Fotosentez Nedir?
Fotosentez ışığa bağımlı ve ışıktan bağımsız reaksiyonlar gibi iki veya daha fazla aşamaya bölünebilen karmaşık bir süreçtir. Üç aşamalı fotosentez modeli, güneş ışığının emilmesiyle başlar ve glikoz üretimi ile biter.
Bitkiler, algler ve bazı bakteriler şu şekilde sınıflandırılır: ototroflaryani fotosentez yoluyla beslenme ihtiyaçlarını karşılayabilirler. Ototroflar en alttadır.
Fotosentezin tek katkısı besin değildir. Depolanan enerji fosil yakıtlar ve ahşap evleri, işletmeleri ve endüstrileri ısıtmak için kullanılır. Bilim adamları, ototrofların organik bileşikler üretmek için güneş enerjisini ve karbondioksiti nasıl kullandıkları hakkında daha fazla bilgi edinmek için fotosentez aşamalarını inceliyorlar. Araştırma bulguları, yeni mahsul üretim yöntemlerine ve artan verimlere yol açabilir.
Fotosentez Süreci: Aşama 1: Radyan Enerjinin Hasat Edilmesi
Yeşil, yapraklı bir bitkiye bir güneş ışığı huzmesi çarptığında, fotosentez süreci harekete geçer.
Fotosentezin ilk adımı şurada gerçekleşir: kloroplastlar bitki hücrelerinin. Işık fotonları, her kloroplastın tilakoid zarında bol miktarda bulunan klorofil adı verilen bir pigment tarafından emilir. Klorofil ışık tayfındaki yeşil dalgaları emmediği için göze yeşil görünür. Bunun yerine onları yansıtır, yani gördüğünüz renk budur.
Bitkiler karbondioksiti vücutları aracılığıyla alırlar. stoma (dokudaki mikroskobik açıklıklar) fotosentezde kullanım için. Bitkiler havada ve okyanusta terler ve oksijeni yeniler.
Aşama 2: Radyan Enerjiyi Dönüştürme
Güneş ışığından gelen radyan enerji emildikten sonra, bitki, ışık enerjisini bitkinin hücrelerini beslemek için kullanılabilir bir kimyasal enerji formuna dönüştürür.
İçinde ışığa bağımlı reaksiyonlar Fotosentez sürecinin ikinci aşamasında meydana gelen elektronlar uyarılır ve su moleküllerinden ayrılarak yan ürün olarak oksijeni bırakır. Su molekülünün hidrojen elektronları daha sonra klorofil molekülündeki bir reaksiyon merkezine hareket eder.
Reaksiyon merkezinde elektron, ATP sentaz enziminin yardımıyla bir taşıma zinciri boyunca geçer. Uyarılmış elektron daha düşük enerji seviyelerine düştüğünde enerji kaybedilir. Elektronlardan gelen enerji aktarılır. adenosin trifosfat (ATP) ve genellikle hücrelerin "enerji para birimi" olarak adlandırılan indirgenmiş nikotinamid adenin dinükleotid fosfat (NADPH).
Aşama 3: Radyan Enerjinin Depolanması
Fotosentez sürecinin son aşaması, bitkinin atmosferdeki karbondioksiti ve topraktaki suyu ATP ve NADPH'yi dönüştürmek için kullandığı Calvin-Benson döngüsü olarak bilinir. Calvin-Benson döngüsünü oluşturan kimyasal reaksiyonlar kloroplastın stromasında meydana gelir.
Fotosentez sürecinin bu aşaması, ışıktan bağımsız ve geceleri bile olabilir.
ATP ve NADPH kısa bir raf ömrüne sahiptir ve bitki tarafından dönüştürülmeli ve depolanmalıdır. ATP ve NADPH moleküllerinden gelen enerji, hücrenin atmosferik karbondioksiti kullanmasını veya "sabitlemesini" sağlayarak fotosentezin üçüncü aşamasında şeker, yağ asidi ve gliserol üretimine neden olur. Tesisin hemen ihtiyaç duymadığı enerji daha sonra kullanılmak üzere depolanır.