Jakie są produkty fotosyntezy?

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Fotosynteza to proces biologiczny, który obejmuje zestaw reakcji chemicznych zachodzących w roślinach, dzięki którym wychwytują one energię słoneczną i przekształcają ją w energię chemiczną, w cukry, które następnie zasilają inne procesy biologiczne niezbędne do życia. Energia słoneczna jest wychwytywana w reakcji, która zasadniczo łączy dwutlenek węgla (CO 2 ) i wodę (H 2 O) w celu wytworzenia glukozy (C 6 H 12 O 6 ) i tlenu (O 2 ). Schematycznie reakcję można podsumować następująco: dwutlenek węgla + woda + światło słoneczne, wytwarza glukozę + tlen. Podstawowe równanie fotosyntezy jest następujące.

6 CO 2 + 6 H 2 O + energia słoneczna → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2

W roślinie dwutlenek węgla dostaje się z powietrza przez dyfuzję przez aparaty szparkowe liści. Woda jest wchłaniana z gleby przez korzenie i jest transportowana do liści przez ksylem, unosząc się na skutek kapilarności. Energia słoneczna jest absorbowana przez chlorofil w liściach. Reakcje fotosyntezy zachodzą w chloroplastach roślin. W bakteriach fotosyntetyzujących proces fotosyntezy zachodzi tam, gdzie chlorofil lub pokrewny pigment znajduje się w błonie plazmatycznej. Tlen wytwarzany w procesie fotosyntezy jest uwalniany do powietrza przez aparaty szparkowe.

Rośliny faktycznie zużywają bardzo mało glukozy. Cząsteczki glukozy są łączone przez syntezę odwodnienia, tworząc celulozę, która jest wykorzystywana przez roślinę jako materiał konstrukcyjny. Synteza odwodnienia jest również wykorzystywana do przekształcania glukozy w skrobię, związki, które rośliny wykorzystują do magazynowania energii.

pośrednie produkty fotosyntezy

Podstawowe sformułowanie równania chemicznego fotosyntezy podsumowuje szereg procesów i reakcji chemicznych. Reakcje te zachodzą w dwóch rodzajach procesów; reakcje wymagające światła słonecznego i reakcje, które mogą zachodzić w ciemności, nie zależą od dopływu energii świetlnej i są kontrolowane przez enzymy.

Reakcje pochłaniające światło słoneczne wykorzystują tę energię do napędzania przenoszenia elektronów w reakcjach chemicznych; są to reakcje endoergiczne, a źródłem energii jest światło słoneczne. Większość organizmów fotosyntetyzujących wychwytuje światło widzialne, chociaż są też takie, które wykorzystują światło podczerwone. Produktami tych reakcji są trójfosforan adenozyny (ATP; C 10 H 16 N 5 O 13 P 3 ) i fosforan dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (NADP; C 21 H 29 N 7 O 17 P 3). W komórkach roślinnych w błonie tylakoidów chloroplastu zachodzą reakcje zależne od światła słonecznego. Ogólne sformułowanie zależnych od światła reakcji fotosyntezy to

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

gdzie ADP oznacza difosforan adenozyny; C10H15N5O10P2 . _ _ _ _ _ _ _ _ _ Reakcje te zasadniczo wychwytują energię słoneczną w celu przekształcenia ADP w ATP.

W reakcjach chemicznych bez udziału światła słonecznego ATP i NADPH redukują dwutlenek węgla, który przekształca się w glukozę. W roślinach, algach i sinicach reakcje te nazywane są cyklem Calvina. Bakterie mogą wykorzystywać różne reakcje, w tym odwrotny cykl Krebsa. Ogólne sformułowanie niezależnych od światła reakcji fotosyntezy u roślin (cykl Calvina) to

3 CO2 +   9 ATP + 6 NADPH + 6 H +   → C 3 H 6 O 3 + 9 ADP + 9 P + 6 NADP +  + 3 H 2 O

W ten sposób węgiel zawarty w dwutlenku węgla jest przekształcany w węglowodany w cyklu Calvina.

Fotosynteza: schemat

Czynniki wpływające na fotosyntezę

Jak w każdej reakcji chemicznej, dostępność reagentów określa liczbę produktów, które mogą powstać. Ograniczenie dostępności dwutlenku węgla czy wody spowalnia produkcję glukozy i tlenu. Ponadto na szybkość reakcji ma wpływ temperatura i dostępność minerałów, które mogą być niezbędne w reakcjach pośrednich, takich jak źródła fosforu (P) i azotu (N).

Ogólny stan zdrowia rośliny lub każdego innego organizmu fotosyntetyzującego również odgrywa fundamentalną rolę w procesach fotosyntezy. Szybkość reakcji metabolicznych zależy częściowo od dojrzałości organizmu, a także wpływa na to, czy kwitnie, czy owocuje.

Źródła

  • Bidlack, JE; Sterna, KR; Jansky, S. (2003). Wprowadzenie do biologii roślin  . Nowy Jork: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-290941-8 .
  • Blankenship, RE (2014). Mechanizmy molekularne fotosyntezy  (wyd. 2). John Wiley & Synowie. ISBN 978-1-4051-8975-0 .
  • Reece JB i in. (2013). Biologia Campbella  . Benjamina Cummingsa. ISBN 978-0-321-77565-8 .
-Reklama-

Sergio Ribeiro Guevara (Ph.D.)
Sergio Ribeiro Guevara (Ph.D.)
(Doctor en Ingeniería) - COLABORADOR. Divulgador científico. Ingeniero físico nuclear.

Artículos relacionados

Co oznacza LD50?

co to jest boraks