Ποια είναι η μετατροπή της ηλιακής ενέργειας στη χημική ενέργεια;
Δείτε πώς λειτουργεί:
1. Απορρόφηση φωτός: Τα φυτά και μερικά βακτήρια περιέχουν μια χρωστική που ονομάζεται χλωροφύλλη, η οποία απορροφά το ηλιακό φως, ειδικά στα κόκκινα και μπλε μήκη κύματος.
2. Ηλεκτρονική διέγερση: Η απορροφημένη φωτεινή ενέργεια διεγείρει ηλεκτρόνια μέσα στο μόριο χλωροφύλλης.
3. Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς: Τα διεγερμένα ηλεκτρόνια κινούνται μέσα από μια σειρά μεταφορέων ηλεκτρονίων, απελευθερώνοντας ενέργεια στην πορεία.
4. ATP και NADPH Παραγωγή: Η ενέργεια που απελευθερώνεται από τη μεταφορά ηλεκτρονίων χρησιμοποιείται για την παραγωγή ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το πρωτογενές ενεργειακό νόμισμα των κυττάρων και το NADPH (φωσφορικό δινουκλεοτιδικό αδενίνη νικοτιναμίδης), ένας αναγωγικός παράγοντας.
5. Στεγασμός άνθρακα: Τα ΑΤΡ και NADPH χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) από την ατμόσφαιρα σε γλυκόζη (C6H12O6), ένα μόριο ζάχαρης. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται κύκλος Calvin.
Η χημική εξίσωση για τη φωτοσύνθεση είναι:
6CO2 + 6H2O + ΦΩΤΙΣΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ → C6H12O6 + 6O2
Στην ουσία, η ενέργεια του ηλιακού φωτός συλλαμβάνεται από τη χλωροφύλλη και μετατρέπεται σε χημική ενέργεια που αποθηκεύεται στους δεσμούς των μορίων γλυκόζης. Αυτή η χημική ενέργεια χρησιμοποιείται στη συνέχεια από φυτά και άλλους οργανισμούς για ανάπτυξη, μεταβολισμό και διάφορες κυτταρικές διεργασίες.
Εδώ είναι μια απλοποιημένη αναλογία:
Φανταστείτε το ηλιακό φως ως πηγή ενέργειας, χλωροφύλλη ως ηλιακό πάνελ και γλυκόζη ως μπαταρία. Η φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία μετατροπής του ηλιακού φωτός σε χρησιμοποιήσιμη ενέργεια που αποθηκεύεται στην μπαταρία (γλυκόζη).
