Kloroplaster är de ursprungliga "gröna" solkrafttransformatorerna. Dessa små organeller, som endast finns i cellerna av växter och alger, använder energi från solen för att omvandla koldioxid och vatten till glukos och syre. Dan Jenk, vetenskapsförfattare för Biodesign Institute på Arizona State University beskriver processen enligt följande: "... växter närmar sig toppen av stinginess genom att avlägsna nästan varje foton av tillgänglig ljusenergi för att producera mat."

Kemisk potentiell energi

Energi som lagras inom en molekylär bindning kallas "kemisk potentiell energi". När ett kemiskt bindemedel bryts, till exempel när en stärkelsemolekyl äts, bryts den ner i matsmältningssystemet hos ett djur, energi är släppt. Alla organismer behöver energi för att överleva.

Fotosyntes

Fotosyntes omvandlar ljusenergi till kemisk energi som lagras i molekylära bindningar av glukos. Denna process sker i kloroplaster. En växt använder glukosmolekylerna för att skapa kolhydrater - stärkelse och cellulosa - och andra näringsämnen som den behöver växa och reproducera. Fotosyntes gör det möjligt att omvandla ljusenergi till en form av energi som kan användas för mat, av både växten och djuren som äter växten.

Fotosyntes kan representeras av följande förenklad ekvation: 6 CO2 (koldioxid) + 6 H2O (vatten) → C6H12O6 (glukos) + 6 O2 (syre)

Ljusberoende reaktioner

Fotosyntes förekommer i två steg - en ljusberoende och en ljusoberoende.

Lysreaktionerna för fotosyntes börjar när ljus från solen träffar en kloroplast. Klorofyll, det gröna pigmentet inuti en kloroplast absorberar partiklar av ljusenergi som kallas fotoner. En absorberad foton initierar en sekvens av kemiska reaktioner som skapar två typer av hög energi föreningar, ATP (adenosintrifosfat) och NADPH (nikotinamidadeninduukleotidfosfat).

Förutom ljusenergi kräver de lätta reaktionerna också vatten . Under fotosyntes delas vattenmolekylerna i vätejoner och syre. Väteet förbrukas genom reaktionen, och resterande syreatomer frigörs från kloroplast som syrgas (O2).

Ljusoberoende reaktioner

Den ljusoberoende delen av fotosyntes är också känd som Calvin-cykeln. Med hjälp av molekyler som produceras i de ljusberoende reaktionerna - ATP för energi och NADPH för elektroner - använder Calvin-cykeln en cyklisk serie biokemiska reaktioner för att omvandla sex molekyler koldioxid till en molekyl av glukos.

Grön energi

Råmaterial för fotosyntes finns naturligt i miljön. Växter absorberar koldioxid från luften, vatten från jorden och ljus från solen och omvandlar dem till syre och kolhydrater. Detta gör kloroplaster till världens mest effektiva konsumenter och producenter av ren förnybar energi.