Πώς χρησιμοποιεί η φωτοσύνθεση
1. Καταγραφή του ηλιακού φωτός:
* χλωροφύλλη: Τα φυτά, τα φύκια και μερικά βακτήρια περιέχουν μια πράσινη χρωστική ουσία που ονομάζεται χλωροφύλλη. Η χλωροφύλλη απορροφά το φως του ήλιου, κυρίως στα κόκκινα και μπλε μήκη κύματος, αντανακλώντας το πράσινο φως (γι 'αυτό τα φυτά εμφανίζονται πράσινα).
2. Αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως:
* Μετατροπή ενέργειας: Η απορροφημένη ενέργεια του ηλιακού φωτός χρησιμοποιείται για τη διάσπαση των μορίων νερού (H₂O). Αυτή η διαδικασία απελευθερώνει ηλεκτρόνια και πρωτόνια (Η+) και το οξυγόνο (O₂) απελευθερώνεται ως υποπροϊόν.
* Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς: Τα απελευθερωμένα ηλεκτρόνια περνούν κατά μήκος μιας αλυσίδας μορίων εντός του χλωροπλάστη, ενός εξειδικευμένου οργανισμού σε φυτικά κύτταρα. Αυτή η αλυσίδα αντιδράσεων απελευθερώνει ενέργεια, η οποία χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός μορίου χημικής ενέργειας που ονομάζεται ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη).
* Παραγωγή NADPH: Τα ηλεκτρόνια βοηθούν επίσης στη δημιουργία ενός άλλου μορίου μεταφοράς ενέργειας που ονομάζεται NADPH (φωσφορικό δινουκλεοτιδικό αδενίνη νικοτιναμίδης).
3. Ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις (κύκλος Calvin):
* Στερεά άνθρακα: Το ΑΤΡ και το NADPH που παράγονται στις αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα (CO₂) από τον αέρα σε γλυκόζη (C₆H₁₂O₆), μια απλή ζάχαρη. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται σταθεροποίηση άνθρακα.
* γλυκόζη ως ενέργεια: Η γλυκόζη είναι η κύρια πηγή ενέργειας του φυτού και το δομικό στοιχείο για άλλα βασικά μόρια. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα, να αποθηκευτεί για μεταγενέστερη χρήση ή να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία άλλων οργανικών ενώσεων όπως η κυτταρίνη για δομική υποστήριξη.
Συνοπτικά:
Η φωτοσύνθεση χρησιμοποιεί ηλιακή ενέργεια για να μετατρέψει την φωτεινή ενέργεια σε χημική ενέργεια με τη μορφή ATP και NADPH. Αυτή η χημική ενέργεια στη συνέχεια χρησιμοποιείται για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε γλυκόζη, την κύρια πηγή ενέργειας για τα φυτά.
Πέρα από τα βασικά:
* Η διαδικασία είναι εξαιρετικά περίπλοκη, με περίπλοκες χημικές αντιδράσεις και μοριακές οδούς.
* Η φωτοσύνθεση είναι απαραίτητη για τη ζωή στη γη, καθώς παρέχει τη βάση της τροφικής αλυσίδας και απελευθερώνει οξυγόνο στην ατμόσφαιρα.
* Οι επιστήμονες μελετούν συνεχώς τη φωτοσύνθεση για τη βελτίωση των αποδόσεων των καλλιεργειών και την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο χρησιμοποιούν αυτή τη διαδικασία πιο αποτελεσματικά για την παραγωγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
