Fotosyntes är den primära energikonverteringsmetoden som bränner växtvärlden och, i förlängning, djurvärlden. Vid omvandling av ljusenergi till kemisk energi är fotosyntes kärnbyggnaden av nästan allt liv på denna planet. Att förstå de grundläggande elementen i fotosyntes möjliggör en större förståelse av energikällornas inverkan på livet.

Behovet att mata

Livet stöds av att spendera energi. Utan energi är livet omöjligt. Energi, för att vara så användbar som möjligt, måste vara närvarande i en form som kan lagras, flyttas och användas efter behov istället för att användas endast när den är närvarande från en extern källa. Det finns ett antal former av energi som kan användas för att stödja livet - vissa bakterier verkar få sin energi i form av värme från djupa källor som utblåses från under jordskorpan, till exempel. Men den vanligaste tillgängliga energianen på jorden är från solen, i form av ljus. Fotosyntes är processen att samla in den energin och omvandla den till en kemisk substans som kan manipuleras till fördel av anläggningen.

Klorofyll

Klorofyll är omvandlingsmotorn som gör ljusenergin till socker. Klorofyll finns i membran som kallas kloroplaster, som finns i det inre av celler. Majoriteten av klorofyllen som finns i dessa kloroplaster samlar in och överför ljusenergi till två klorofyllreaktionscentra i nätverket av kloroplaster. Dessa par utför det faktiska arbetet med konvertering från ljusenergi till socker, med hjälp av väte och kol, som producerar glukos, och sätter ut syre som en biprodukt av fotosyntes.

Process

När ljus träffar klorofyllen i ett blad, skickas den till de parade klorofyllerna i det reaktiva centret, som använder energin direkt för att kombinera vatten, kol och syre till ett nytt fysiskt arrangemang: glukos, en enkel växtsocker. Omläggningen, när den demonteras, släpper ut energi som kan användas i andra fysiska processer. Det går förlorad energi i processen. ingen omvandling av energi från en form till en annan är 100 procent effektiv. Fördelen med processen är emellertid en form av energi som kan användas som den är eller ytterligare lagras och manipuleras.

Ytterligare steg

Efter att fotosyntes har inträffat, har glukosen i växten kan omvandlas till två lättare lagrade former av kemisk energi: komplexa kolhydrater och lipider, mer kända som stärkelser och fetter. Stärkelse och fett är lagerbutiker för en växt, som kan hållas eller transporteras i flytande vävnad för framtida bruk.

Växtenergins centralitet

Växter och växter ensam producerar mat från ljus. Inget djur kan göra det. Alla växter betraktas alltså som "producenter" och djur "konsumenter" i ekonomin för energianvändning i biometrar. Djur använder sig av växter som mat eller äter andra djur som en gång åt växter som mat, men omvandlar inte ljus till mat själva.

Även icke-matbaserade energiformer bygger oftast på växtanvändning. Trä, kol och olja är former av växt som skapade och lagrade energi. Medan människor har börjat lära sig att använda andra former av energi, från vattengenererad energi till kärnenergi för att omvandla solenergi, är huvuddelen av vår ekonomiska styrka fortfarande baserad på växtens förmåga att kombinera ljusenergi med kol, syre och vatten för att producera glukos.