Hvad er produkterne af fotosyntesen?

Fotosyntese er den biologiske proces, der omfatter et sæt kemiske reaktioner i planter, hvorved de opfanger solenergi og omdanner den til kemisk energi, til sukkerarter, der derefter fodrer andre biologiske processer, der er nødvendige for livet. Solenergi fanges i en reaktion, der i det væsentlige kombinerer kuldioxid (CO ₂ ) og vand (H ₂ O) for at producere glukose (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) og oxygen (O ₂ ). Skematisk kan reaktionen opsummeres som: kuldioxid + vand + sollys, producerer glukose + oxygen. Den grundlæggende ligning 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 kuldioxid ind fra luften ved diffusion gennem bladenes stomata. Vand inkorporeres fra jorden gennem rødderne og transporteres til bladene gennem xylemet, der stiger ved kapillaritet. Solenergi optages af klorofylet i bladene. Fotosyntesereaktioner forekommer i planters kloroplaster. I fotosyntetiske bakterier foregår fotosynteseprocessen, hvor klorofyl eller et beslægtet pigment er placeret i plasmamembranen. Den ilt, der produceres ved fotosyntese, frigives til luften gennem stomata.

Planter bruger faktisk meget lidt glukose. Glucosemolekyler kombineres ved dehydreringssyntese for at danne cellulose, som bruges af planten som et strukturelt materiale. Dehydreringssyntese bruges også til at omdanne glucose til noget stivelse, forbindelser planter bruger til at lagre energi.

mellemprodukter af fotosyntese

Den grundlæggende formulering af fotosyntesens kemiske ligning opsummerer en række kemiske processer og reaktioner. Disse reaktioner forekommer i to typer processer; reaktioner, der kræver sollys og reaktioner, der kan opstå i mørke, er ikke afhængige af tilførslen af ​​lysenergi og styres af enzymer.

Reaktioner, der absorberer sollys, bruger denne energi til at drive overførslen af ​​elektroner i kemiske reaktioner; de er endoerge reaktioner, og energikilden er sollys. De fleste fotosyntetiske organismer fanger synligt lys, selvom der er nogle, der bruger infrarødt lys. Produkterne af disse reaktioner er adenosintriphosphat (ATP; C ₁₀ H ₁₆ N ₅ O ₁₃ P ₃ ) og nikotinamid adenindinukleotidphosphat (NADP; C ₂₁ H ₂₉ N ₇ O ₁₇ P ₃). I planteceller forekommer sollysafhængige reaktioner i kloroplastens thylakoidmembran. Den generelle formulering af lysafhængige fotosyntetiske reaktioner er

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

hvor ADP er adenosindiphosphat; C10H15N5O10P2 _{. _} _ _{_} _ _{_} _ _{_} _ _ Disse reaktioner fanger grundlæggende solenergi til konvertering af ADP til ATP.

I kemiske reaktioner uden deltagelse af sollys reducerer ATP og NADPH kuldioxid, som omdannes til glukose. I planter, alger og cyanobakterier kaldes disse reaktioner Calvin-cyklussen. Bakterier kan bruge forskellige reaktioner, herunder den omvendte Krebs-cyklus. Den generelle formulering af ikke-lysafhængige fotosyntetiske reaktioner i planter (Calvin cyklus) 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 måde omdannes kulstoffet i kuldioxid til kulhydrater gennem Calvin-kredsløbet.

Faktorer, der påvirker fotosyntesen

Som i enhver kemisk reaktion bestemmer tilgængeligheden af ​​reaktanter antallet af produkter, der kan dannes. Begrænsning af tilgængeligheden af ​​kuldioxid eller vand bremser produktionen af ​​glukose og ilt. Derudover påvirkes reaktionernes hastighed af temperaturen og tilgængeligheden af ​​mineraler, der kan være nødvendige i mellemreaktionerne, såsom kilder til fosfor (P) og nitrogen (N).

Plantens eller enhver anden fotosyntetisk organismes generelle sundhed spiller også en grundlæggende rolle i fotosynteseprocesserne. Hastigheden af ​​metaboliske reaktioner bestemmes til dels af organismens modenhed og påvirker også, om den blomstrer eller bærer frugt.

Kilder

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