Τι είναι η φωτοσύνθεση και η χημική ουσία σε αυτήν;

φωτοσύνθεση:Η διαδικασία του ηλιακού φωτός στο φαγητό

Η φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία με την οποία τα φυτά, τα φύκια και μερικά βακτήρια μετατρέπουν την ελαφριά ενέργεια από τον ήλιο σε χημική ενέργεια με τη μορφή γλυκόζης (ζάχαρη). Αυτή η διαδικασία είναι απαραίτητη για τη ζωή στη Γη, καθώς είναι η κύρια πηγή ενέργειας για τα περισσότερα οικοσυστήματα.

Εδώ είναι μια απλοποιημένη κατανομή:

εισόδους:

* ηλιακό φως: Παρέχει την ενέργεια για να οδηγήσει την αντίδραση.

* διοξείδιο του άνθρακα (CO2): Που λαμβάνεται από τον αέρα.

* νερό (H2O): Απορροφάται από τις ρίζες.

Έξοδοι:

* γλυκόζη (C6H12O6): Μια απλή ζάχαρη που χρησιμεύει ως φαγητό για το φυτό.

* οξυγόνο (o2): Απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα.

Οι χημικές αντιδράσεις:

Η φωτοσύνθεση εμφανίζεται σε δύο κύρια στάδια:

1. Αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως:

* Τοποθεσία: Μεμβράνες θυλακοειδούς εντός χλωροπλάστες.

* διαδικασία: Η ενέργεια του ηλιακού φωτός συλλαμβάνεται από χλωροφύλλη και άλλες χρωστικές ουσίες στους χλωροπλάστες. Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται για τη διάσπαση των μορίων νερού, απελευθερώνοντας το οξυγόνο ως υποπροϊόν. Η ενέργεια αποθηκεύεται επίσης σε ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη) και NADPH (φωσφορικό δινουκλεοτιδίων αδενίνης νικοτιναμίδης), οι οποίοι είναι ενεργειακοί φορείς.

2. Ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις (κύκλος Calvin):

* Τοποθεσία: Στρώμα (το υγρό που περιβάλλει τα θυλακοειδή) μέσα σε χλωροπλάστες.

* διαδικασία: Η ενέργεια που αποθηκεύεται σε ΑΤΡ και NADPH χρησιμοποιείται για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα σε γλυκόζη. Αυτή η διαδικασία απαιτεί ένζυμα και είναι κυκλική, εξ ου και το όνομα "κύκλος Calvin".

Βασικές χημικές ουσίες:

* χλωροφύλλη: Η πράσινη χρωστική ουσία που απορροφά την φωτεινή ενέργεια.

* νερό (H2O): Πηγή ηλεκτρονίων και πρωτονίων (ιόντα υδρογόνου).

* διοξείδιο του άνθρακα (CO2): Πηγή ατόμων άνθρακα για γλυκόζη.

* οξυγόνο (o2): Υποπροϊόν των εξαρτώμενων από το φως αντιδράσεις.

* ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη): Μόριο μεταφορέων ενέργειας.

* NADPH (φωσφορικό δινουκλεοτιδίων νικοτιναμίδης): Μόριο φορέα ηλεκτρονίων.

* γλυκόζη (C6H12O6): Η ζάχαρη που παράγεται από τον κύκλο Calvin.

Η συνολική εξίσωση:

Η συνολική χημική εξίσωση για τη φωτοσύνθεση είναι:

6CO2 + 6H2O + ΦΩΤΙΣΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ → C6H12O6 + 6O2

Αυτή η εξίσωση αντιπροσωπεύει τη μετατροπή έξι μορίων διοξειδίου του άνθρακα και έξι μόρια νερού, με τη βοήθεια φωτεινής ενέργειας, σε ένα μόριο γλυκόζης και έξι μόρια οξυγόνου.

Συνοπτικά, η φωτοσύνθεση είναι μια πολύπλοκη αλλά κρίσιμη διαδικασία που εξουσιοδοτεί τη μεγαλύτερη ζωή στη γη. Περιλαμβάνει τη σύλληψη της φωτεινής ενέργειας, τη διάσπαση των μορίων του νερού και τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε γλυκόζη, παρέχοντας τελικά τρόφιμα και οξυγόνο για ζωντανούς οργανισμούς.