Πώς θα μετατραπεί η ακτινοβολία ενέργειας σε χημική ενέργεια;
1. Απορρόφηση:Τα φυτά έχουν εξειδικευμένες δομές που ονομάζονται χλωροπλάστες που περιέχουν χλωροφύλλη, μια πράσινη χρωστική ουσία που απορροφά ελαφριά ενέργεια από τον ήλιο σε συγκεκριμένα μήκη κύματος.
2. Αντιδράσεις φωτός:Η απορροφημένη φωτεινή ενέργεια χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία μιας σειράς αντιδράσεων φωτός που λαμβάνουν χώρα στις θυλακοειδείς μεμβράνες χλωροπλαστών. Κατά τη διάρκεια αυτών των αντιδράσεων, τα μόρια του νερού χωρίζονται σε οξυγόνο (που απελευθερώνεται ως προϊόν αποβλήτων μέσω των στομάτι) και ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια). Ταυτόχρονα, μια αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων παράγει ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη) και NADPH (φωσφορική δινουκλεοτιδική αδενίνη νικοτιναμίδης), δύο μόρια υψηλής ενέργειας που μεταφέρουν ενέργεια που παράγονται στις αντιδράσεις του φωτός.
3. Κύκλος Calvin (σκοτεινές αντιδράσεις):Ο κύκλος Calvin εμφανίζεται στο στρώμα των χλωροπλαστών. Εδώ, το ΑΤΡ και το NADPH που παράγονται κατά τη διάρκεια των αντιδράσεων φωτός χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα σε οργανικά μόρια, κυρίως γλυκόζης (απλή ζάχαρη). Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει αρκετές βιοχημικές αντιδράσεις, οι οποίες συλλογικά αναφέρονται ως σταθεροποίηση του άνθρακα, μείωση και αναγέννηση.
Συνοπτικά, η ακτινοβολία ενέργειας από τον ήλιο ξεκινά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, όπου αρχικά απορροφάται από χλωροφύλλη και χρησιμοποιείται για να οδηγήσει τη διάσπαση του νερού και τις επακόλουθες χημικές αντιδράσεις που τελικά μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα σε γλυκόζη, αποθηκεύοντας τη συλληφθείσα φωτεινή ενέργεια ως χημική ενέργεια στους δεσμούς των μόρια της γλυκόζης. Αυτή η γλυκόζη χρησιμοποιείται στη συνέχεια από τα φυτά ως πηγή ενέργειας για διάφορες μεταβολικές διεργασίες και μπορεί να μετατραπεί περαιτέρω σε άλλα σύνθετα οργανικά μόρια, σχηματίζοντας το θεμέλιο για την ανάπτυξη των φυτών και ολόκληρη την τροφική αλυσίδα.
