Fotosyntese er prosessen med å transformere sollys til kjemisk energi ved å lagre det i bindingene til glukose eller sukker. Denne prosessen skjer i planter, bakterier og noen protister, eller alger for å produsere sukker som mat. Klorofyllen som er til stede i blader av fotosyntetiske planter fanger energi fra sollys og konverterer den til karbohydrater. Fotosyntese bruker karbondioksid (CO2) og vann som råstoff for å produsere sukker og frigjøre oksygen som biprodukt.
Biologisk struktur
Fotosyntese foregår først og fremst i blader og stilker. Det typiske bladet inkluderer øvre og nedre overhud, vaskulære bunter, mesofyll og stomat, eller planteporer. Den øvre og den nedre overhuden tjener som en beskyttelse for bladet. Magen er porene i den nedre overhuden som fungerer som en passasje for CO2 og luft å passere. De vaskulære buntene flytter vann, mineraler og næringsstoffer rundt planten. Mesofyllen inneholder kloroplast i tylakoidmembranen. Dette er stedet hvor fotosyntese oppstår.
Forekomst av kjemisk reaksjon
Den totale kjemiske reaksjonen under fotosyntesen kan skrives som "6H2O + 6CO2 -----> C6H12O6 + 6O2." Prosessen skjer i to trinn. Det første trinnet er reaksjonen av lys som brukes til å danne molekyler med høy energi. Energien som høstes i lysreaksjonen lagres i celler i form av et kjemikalie kalt ATP, eller adenosintrifosfat. Det andre stadiet av fotosyntesen kalles Calvin Cycle Reaction.
Calvin Cycle Reaction
I denne delen av reaksjonen brukes kjemisk energi lagret ved ATP til å produsere sukker fra CO2 gjennom enzymatiske reaksjoner eller enzymreaksjoner. Opprinnelig reagerer CO2 med en fem-karbonforbindelse kalt, ribulosebisfosfat (RuBP), katalysert av enzymet karboksylase oksygenase for å produsere en stabil, tre-karbonforbindelse kalt som fosfoglycerat (PGA). Energi fanget i ATP omdanner PGA til glyceraldehyd 3-fosfat (G3P) som omdannes til andre organiske forbindelser.
Faktorer som begrenser fotosyntesen
Fotosyntese er sterkt bestemt av faktorer som lysintensitet, jordnæringsstoffer, vanntilgjengelighet, temperatur og konsentrasjon av karbondioksid i atmosfæren. Nedgang i vannstanden reduserer fuktighet fra jord og lukker magen. Dette begrenser diffusjonen av karbondioksid og påvirker fotosyntesen.
