Hva er produktene av fotosyntesen?

Fotosyntese er den biologiske prosessen som inkluderer et sett med kjemiske reaksjoner i planter der de fanger solenergi og konverterer den til kjemisk energi, til sukker som deretter mater andre biologiske prosesser som er avgjørende for liv. Solenergi fanges opp i en reaksjon som i hovedsak kombinerer karbondioksid (CO ₂ ) og vann (H ₂ O) for å produsere glukose (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) og oksygen (O ₂ ). Skjematisk kan reaksjonen oppsummeres som: karbondioksid + vann + sollys, produserer glukose + oksygen. Den grunnleggende ligningen for fotosyntese er som følger.

6 CO ₂ + 6 H ₂ O + solenergi → C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6 O ₂

I en plante kommer karbondioksid inn fra luften ved diffusjon gjennom stomata på bladene. Vann inkorporeres fra jorda gjennom røttene og transporteres til bladene gjennom xylemet, som stiger opp med kapillaritet. Solenergi absorberes av klorofyllet i bladene. Fotosyntesereaksjoner forekommer i planters kloroplaster. I fotosyntetiske bakterier foregår fotosynteseprosessen der klorofyll eller et relatert pigment er lokalisert i plasmamembranen. Oksygenet som produseres ved fotosyntese slippes ut i luften gjennom stomata.

Planter bruker faktisk veldig lite glukose. Glukosemolekyler kombineres ved dehydreringssyntese for å danne cellulose, som brukes av planten som et strukturelt materiale. Dehydreringssyntese brukes også til å omdanne glukose til noe stivelse, forbindelser planter bruker til å lagre energi.

mellomprodukter av fotosyntese

Den grunnleggende formuleringen av den kjemiske ligningen for fotosyntese oppsummerer en rekke kjemiske prosesser og reaksjoner. Disse reaksjonene skjer i to typer prosesser; reaksjoner som krever sollys og reaksjoner som kan oppstå i mørket, er ikke avhengig av tilførsel av lysenergi, og styres av enzymer.

Reaksjoner som absorberer sollys bruker denne energien til å drive overføringen av elektroner i kjemiske reaksjoner; de er endoerge reaksjoner og energikilden er sollys. De fleste fotosyntetiske organismer fanger opp synlig lys, selv om det er noen som bruker infrarødt lys. Produktene fra disse reaksjonene er adenosintrifosfat (ATP; C ₁₀ H ₁₆ N ₅ O ₁₃ P ₃ ) og nikotinamid adenindinukleotidfosfat (NADP; C ₂₁ H ₂₉ N ₇ O ₁₇ P ₃). I planteceller oppstår sollysavhengige reaksjoner i thylakoidmembranen til kloroplasten. Den generelle formuleringen av lysavhengige fotosyntetiske reaksjoner er

2 H ₂ O + 2 NADP ⁺   + 3 ADP + 3 P + lys → 2 NADPH + 2 H ⁺  + 3 ATP + O ₂

hvor ADP er adenosindifosfat; C10H15N5O10P2 _{. _} _ _{_} _ _{_} _ _{_} _ _ Disse reaksjonene fanger i utgangspunktet solenergi for konvertering av ADP til ATP.

I kjemiske reaksjoner uten deltagelse av sollys reduserer ATP og NADPH karbondioksid som omdannes til glukose. Hos planter, alger og cyanobakterier kalles disse reaksjonene Calvin-syklusen. Bakterier kan bruke forskjellige reaksjoner, inkludert den omvendte Krebs-syklusen. Den generelle formuleringen av ikke-lysavhengige fotosyntetiske reaksjoner i planter (Calvin-syklusen) er

3 CO ₂   + 9 ATP + 6 NADPH + 6 H ⁺   → C ₃ H ₆ O ₃ + 9 ADP + 9 P + 6 NADP ⁺  + 3 H ₂ O

På denne måten omdannes karbonet i karbondioksid til karbohydrater gjennom Calvin-syklusen.

Faktorer som påvirker fotosyntesen

Som i enhver kjemisk reaksjon bestemmer tilgjengeligheten av reaktanter antall produkter som kan dannes. Begrensning av tilgjengeligheten av karbondioksid eller vann bremser produksjonen av glukose og oksygen. I tillegg er hastigheten på reaksjonene påvirket av temperaturen og tilgjengeligheten av mineraler som kan være nødvendige i mellomreaksjonene, som kilder til fosfor (P) og nitrogen (N).

Den generelle helsen til planten, eller til enhver annen fotosyntetisk organisme, spiller også en grunnleggende rolle i prosessene med fotosyntese. Hastigheten av metabolske reaksjoner bestemmes delvis av organismens modenhet, og påvirker også om den blomstrer eller bærer frukt.

Kilder

• Bidlack, JE; Stern, KR; Jansky, S. (2003). Introduksjon til plantebiologi  . New York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-290941-8.
• Blankenship, R.E. (2014). Molecular Mechanisms of Photosynthesis  (2. utgave). John Wiley og sønner. ISBN 978-1-4051-8975-0.
• Reece JB et al. (2013). Campbell biologi  . Benjamin Cummings. ISBN 978-0-321-77565-8.