Fotosyntes representerar den biologiska processen genom vilken växter omvandlar ljusenergi till socker till bränsleväxtceller. Ett steg består av två steg och omvandlar ljusenergin till socker, och sedan omvandlar cellulär andning sockret till Adenosintrifosfat, känt som ATP, bränslet för hela celluläret. Omvandlingen av oanvändbart solljus gör växter gröna.
Medan mekanismerna för fotosyntes är komplexa sker den totala reaktionen enligt följande: koldioxid + solljus + vatten ---> glukos (socker) + molekylärt syre. Fotosyntes sker genom flera steg som inträffar under två steg: ljusfasen och den mörka fasen.
Steg ett: Ljusreaktioner
I den ljusberoende processen, som äger rum i grana, staplade stapeln membranstrukturen i kloroplaster, den direkta ljusenergin hjälper växten att skapa molekyler som bär energi för användning i den mörka fasen av fotosyntesen. Anläggningen använder ljusenergi för att generera samenzymet Nicotinamid adenindinukleotidfosfat, eller NADPH och ATP, molekylerna som bär energi. De kemiska bindningarna i dessa föreningar lagrar energin och används under den mörka fasen.
Steg två: Mörka reaktioner
Den mörka fasen, som äger rum i stroma och i mörkret när molekylerna som bär energi finns, kallas också Calvin-cykeln eller C <3> -cykeln. Den mörka fasen använder ATP och NADPH som alstras i ljusfasen för att göra C-C kovalenta bindningar av kolhydrater från koldioxid och vatten, med den kemiska ribulosbifosfatet eller RuBP, en 5-C kemikalie som fångar upp koldioxiden. Sex molekyler koldioxid kommer in i cykeln, som i sin tur producerar en molekyl glukos eller socker. Hur fungerar fotosyntes |
En nyckelkomponent som driver fotosyntesen är klorofyllmolekylen. Klorofyll är en stor molekyl med en speciell struktur som gör att den kan fånga ljusenergi och omvandla den till högenergi-elektroner, som används under reaktionerna i de två faserna för att till slut producera socker eller glukos.
I fotosyntetisk bakterier, reaktionen äger rum i cellmembranet och i cellen, men utanför kärnan. Hos växter och fotosyntetiska protozoans - protozoaner är encelliga organismer som tillhör eukaryote domänen, samma livsområde som inkluderar växter, djur och svamp - fotosyntes sker inom kloroplasterna. Kloroplaster är en typ av organell- eller membranbundna fack, anpassade för specifika funktioner som att skapa energi för växter.
Kloroplaster - En evolutionär saga.
Medan kloroplaster finns idag i andra celler, till exempel växtceller , de har sitt eget DNA och gener. Analys av sekvensen för dessa gener har avslöjat att kloroplaster utvecklats från oberoende levande fotosyntetiska organismer relaterade till en grupp bakterier som kallas cyanobakterier.
En liknande process inträffade när förfäderna till mitokondrier, organellerna i celler där oxidativ andning , den kemiska motsatsen till fotosyntes, sker. Enligt teorin om endosymbios, en teori som nyligen fick ett uppsving, på grund av en ny studie publicerad i tidskriften Nature, levde både kloroplaster och mitokondrier en gång som oberoende bakterier, men uppslukades inom förfäderna till eukaryoter, vilket i slutändan ledde till uppkomst av växter och djur.
