Fotosentez, bitkilerin ve bazı bakterilerin şeker üretmek için güneş enerjisini kullandığı süreçtir. Bu işlem, ışık enerjisini şekerlerde depolanan kimyasal enerjiye dönüştürür. Bu süreç iki nedenden dolayı önemlidir. Birincisi, fotosentez, diğer tüm organizmalar tarafından hayatta kalmak için kullanılan enerjiyi sağlar. İkincisi, fotosentez, atmosferdeki karbondioksiti uzaklaştırır ve onun yerine yaşamı sürdüren oksijen koyar. İşlem üç temel reaktan içerir ve üç anahtar ürün üretir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Fotosentez için reaktanlar ışık enerjisi, su, karbondioksit ve klorofil, ürünler ise glikoz (şeker), oksijen ve sudur.
Fotosentez Reaktanları
Fotosentetik işlem birkaç basit reaktan gerektirir. Su, gerekli ilk reaktandır. Bitki suyu kök sistemi yoluyla alır. Bir sonraki gerekli reaktant karbon dioksittir. Bitki bu gazı yapraklarından emer. Nihai gerekli reaktan, ışık enerjisidir. Bitki bu enerjiyi klorofil adı verilen yeşil pigmentler aracılığıyla emer. Bu klorofil bitkinin kloroplastlarında bulunur.
Fotosentez Ürünleri
Fotosentetik süreç birkaç ürün üretir. İlk ürün ve işlemin birincil nedeni basit şekerdir. Glikoz adı verilen bu şeker, güneş enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürülmesinin nihai sonucudur. Bitki tarafından kullanılabilen veya diğer organizmalar tarafından tüketilebilen depolanmış enerjiyi temsil eder. Oksijen de fotosentezin bir ürünüdür. Bu oksijen bitkinin yaprakları aracılığıyla atmosfere salınır. Su da fotosentezin bir ürünüdür. Bu su, karbondioksit moleküllerindeki oksijen atomlarından üretilir. Atmosfere salınan oksijen molekülleri, karbondioksit moleküllerinden değil, yalnızca orijinal su moleküllerinden gelir.
Işığa Bağlı Süreç
Fotosentez iki aşamalı bir süreçtir. İlk aşama, güneş ışığı gerektirdiği için ışığa bağımlı süreç veya ışık reaksiyonları olarak adlandırılır. Bu aşamada, ışık enerjisi adenozin trifosfata (ATP) ve NADPH'ye dönüştürülür. ATP depolanmış kimyasal enerjiyi temsil eder. Işık reaksiyonunun bu ürünleri daha sonra bitki tarafından fotosentez işleminin ikinci aşamasında kullanılır.
Işıktan Bağımsız Süreç
Fotosentez sürecinin ikinci aşaması, ışıktan bağımsız süreç veya karanlık reaksiyonlardır. Bu aşamada, ATP ve NADPH kimyasal bağları kırmak ve yenilerini oluşturmak için kullanılır. Karbondioksit moleküllerinin bağları kırılır; bu, karbon atomlarının glikoz oluşturmak için bazı su moleküllerine bağlanmasına izin verir. Karbon dioksitten gelen oksijen atomları, serbest hidrojen atomlarına bağlanır; bu bağ su üretir. Orijinal su moleküllerinden serbest oksijen atomları atmosfere salınır.
Genel Süreç
Bir bütün olarak bakıldığında, fotosentetik süreç 12 su molekülü, altı karbon dioksit kullanır. bir glikoz molekülü, altı su molekülü ve altı oksijen üretmek için moleküller ve ışık enerjisi moleküller. Bu, aşağıdaki kimyasal denklemle temsil edilebilir:
12H_2O+6CO_2+\text{ışık enerjisi}=C_6H_{12}O_6+6H_2O+6O_2
Ortaya çıkan oksijenin karbondioksitten değil, orijinal su moleküllerinden üretildiğini hatırlamak önemlidir. Bu ayrım, oksijensiz fotosentez düşünüldüğünde önem kazanır.