Ποια είναι τα προϊόντα της φωτοσύνθεσης;

Η φωτοσύνθεση είναι ένα σύνολο χημικών αντιδράσεων που χρησιμοποιούν τα φυτά και άλλοι οργανισμοί για να παράγουν χημική ενέργεια με τη μορφή ζάχαρης. Όπως κάθε χημική αντίδραση, η φωτοσύνθεση έχει αντιδρώντα και προϊόντα. Συνολικά, τα αντιδρώντα της φωτοσύνθεσης είναι το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό, ενώ τα προϊόντα της φωτοσύνθεσης είναι το οξυγόνο και η γλυκόζη (ένα σάκχαρο).

Ακολουθεί μια πιο προσεκτική ματιά στα προϊόντα της φωτοσύνθεσης και στην ισορροπημένη εξίσωση για την αντίδραση.

Τα αντιδρώντα για τη φωτοσύνθεση είναι το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό, ενώ τα προϊόντα είναι το σάκχαρο γλυκόζη και οξυγόνο.

Ισορροπημένη χημική εξίσωση για φωτοσύνθεση

Η φωτοσύνθεση στην πραγματικότητα περιλαμβάνει πολλές χημικές αντιδράσεις, αλλά η καθαρή ισορροπημένη εξίσωση είναι ότι έξι γραμμομόρια διοξειδίου του άνθρακα αντιδρούν με έξι γραμμομόρια νερού για να παράγουν ένα γραμμομόριο γλυκόζης και έξι γραμμομόρια οξυγόνου. Το φως από τον Ήλιο παρέχει την ενέργεια ενεργοποίησης για την αντίδραση. Μερικές φορές το φως αναφέρεται στην ισορροπημένη εξίσωση ως αντιδρών, αλλά συνήθως παραλείπεται.

6 CO₂ + 6 H₂ O → C₆ H₁₂ O₆ + 6 O₂

Διοξείδιο του άνθρακα + Νερό + Φως → Γλυκόζη + Οξυγόνο

Κοιτάξτε πιο προσεκτικά τα Προϊόντα Φωτοσύνθεσης

Η φωτοσύνθεση λαμβάνει χώρα σε μια σειρά βημάτων που ταξινομούνται ως φωτοεξαρτώμενες αντιδράσεις και αντιδράσεις ανεξάρτητες από το φως. Η άθροιση των αντιδρώντων και των προϊόντων αυτών των αντιδράσεων δίνει τη συνολική εξίσωση για τη φωτοσύνθεση, αλλά είναι καλό να γνωρίζετε τις εισόδους και τις εξόδους για κάθε στάδιο.

Αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως

Οι εξαρτώμενες από το φως αντιδράσεις ή αντιδράσεις φωτός απορροφούν ορισμένα μήκη κύματος φωτός για την παραγωγή τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP) και ανηγμένης φωσφορικής δινουκλεοτιδίου αδενίνης νικοτιναμίδης (NADPH). Οι αντιδράσεις φωτός συμβαίνουν στη μεμβράνη του θυλακοειδούς χλωροπλάστη. Η συνολική ισορροπημένη εξίσωση για τις αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως είναι:

2 H₂ O + 2 NADP + 3 ADP + 3 P_i + φως → 2 NADPH + 2 H + 3 ATP + O₂

Αντιδράσεις ανεξάρτητες από το φως

Ενώ οι αντιδράσεις φωτός χρησιμοποιούν νερό, οι ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις χρησιμοποιούν διοξείδιο του άνθρακα. Οι ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις ονομάζονται επίσης σκοτεινές αντιδράσεις. Αυτές οι αντιδράσεις δεν απαιτούν σκοτάδι, αλλά δεν εξαρτώνται από το φως για να προχωρήσουν. Στα φυτά, τα φύκια και τα κυανοβακτήρια, οι σκοτεινές αντιδράσεις ονομάζονται κύκλος Calvin. Τα βακτήρια χρησιμοποιούν διαφορετικές αντιδράσεις, συμπεριλαμβανομένου του αντίστροφου κύκλου Krebs.

Η συνολική ισορροπημένη εξίσωση για τις ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις (κύκλος Calvin) στα φυτά είναι:

3 CO₂ + 9 ATP + 6 NADPH + 6 H → C₃ H₆ O₃ -φωσφορικό + 9 ADP + 8 P_i + 6 NADP + 3 H₂ O

Τέλος, το προϊόν τριών ανθράκων από τον κύκλο του Calvin γίνεται γλυκόζη κατά τη διαδικασία στερέωσης του άνθρακα.

Άλλα προϊόντα φωτοσύνθεσης

Η γλυκόζη είναι το άμεσο προϊόν της φωτοσύνθεσης, αλλά τα φυτά μετατρέπουν το μεγαλύτερο μέρος της ζάχαρης σε άλλες ενώσεις. Αυτά είναι έμμεσα προϊόντα. Η σύνδεση των μονάδων γλυκόζης σχηματίζει άμυλο και κυτταρίνη. Η κυτταρίνη είναι ένα δομικό υλικό. Τα φυτά αποθηκεύουν άμυλο ή το συνδέουν με φρουκτόζη (άλλο σάκχαρο) για να σχηματίσουν σακχαρόζη (επιτραπέζια ζάχαρη).

Τι είναι Δεν ένα προϊόν φωτοσύνθεσης;

Σε μια εξέταση, μπορεί να χρειαστεί να προσδιορίσετε ποια χημική ουσία δεν είναι προϊόν της φωτοσύνθεσης. Για τη συνολική διαδικασία, επιλέξτε οποιαδήποτε απάντηση εκτός από «γλυκόζη» ή «οξυγόνο». Είναι καλό να γνωρίζετε τα συνολικά αντιδρώντα και τα προϊόντα των αντιδράσεων φωτός και σκοτεινών αντιδράσεων, σε περίπτωση που σας ρωτήσουν για αυτά. Τα προϊόντα των αντιδράσεων φωτός είναι ATP, NADPH, πρωτόνια και οξυγόνο. Τα προϊόντα των σκοτεινών αντιδράσεων είναι C₃ H₆ O₃ -φωσφορικά, ADP, ανόργανα φωσφορικά, NADP και νερό.

Πού γίνεται η φωτοσύνθεση;

Εκτός από τη γνώση των αντιδρώντων και των προϊόντων της φωτοσύνθεσης, ίσως χρειαστεί να γνωρίζετε πού λαμβάνει χώρα η φωτοσύνθεση σε διαφορετικούς οργανισμούς.

• Στα φυτά, η φωτοσύνθεση λαμβάνει χώρα σε οργανίδια που ονομάζονται χλωροπλάστες. Τα φωτοσυνθετικά πρωτιά περιέχουν επίσης χλωροπλάστες. Τα φύλλα περιέχουν την υψηλότερη συγκέντρωση χλωροπλαστών στα φυτά. Τα φυτά λαμβάνουν διοξείδιο του άνθρακα μέσω της διάχυσης μέσω των στομάτων των φύλλων. Το νερό προέρχεται από τις ρίζες και ταξιδεύει στα φύλλα μέσω του ξυλώματος. Η χλωροφύλλη στους χλωροπλάστες απορροφά την ηλιακή ενέργεια. Το οξυγόνο από τη φωτοσύνθεση εξέρχεται από το φυτό μέσω των στομάτων των φύλλων.
• Η φωτοσύνθεση λαμβάνει χώρα σε φωτοσυνθετικά βακτήρια στην πλασματική μεμβράνη. Χλωροφύλλη ή σχετικές χρωστικές είναι ενσωματωμένες σε αυτή τη μεμβράνη.

Αναφορές

• Bidlack, J.E.; Stern, K.R.; Jansky, S. (2003). Εισαγωγική Βιολογία Φυτών . Νέα Υόρκη:McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-290941-8.
• Blankenship, R.E. (2014). Μοριακοί Μηχανισμοί Φωτοσύνθεσης (2η έκδ.). John Wiley &Sons. ISBN 978-1-4051-8975-0.
• Reece J.B., et al. (2013). Βιολογία Campbell . Μπέντζαμιν Κάμινγκς. ISBN 978-0-321-77565-8.