Sisältö
Ihmiset ja useimmat muut eläimet tarvitsevat tiettyjä asioita selviytyäkseen. Happi on yksi heistä, ja hiilihydraatti glukoosi on toinen. Heille onneksi kasvit (ja tietyt bakteerit ja levät) tuottavat molemmat näistä monimutkaisen prosessin, jota kutsutaan fotosynteesiksi, tuloksena.
Kaava
Fotosynteesiprosessiin liittyvä kaava on
6H2O + 6CO2 = C6H12O6 + 6O2.
Tämä kaava kertoo, että kuusi vesimolekyyliä ja kuusi hiilidioksidimolekyyliä tuottaa yhden molekyylin glukoosia plus kuusi molekyyliä happea. Tämä koko prosessi käy läpi kaksi erillistä vaihetta ennen sen valmistumista. Ensimmäinen vaihe on valosta riippuvainen prosessi ja toinen vaihe on valosta riippumaton prosessi.
Valolta riippuvainen
Valosta riippuvaisessa prosessissa kloroplastien (erikoisorgaanit, joita käytetään fotosynteesin suorittamiseen) elektronit herätetään korkeampaan energiatilaan, kun niitä pommitellaan valolla. Nämä viritetyt elektronit aiheuttavat sarjan reaktioita, jotka tuottavat adenosiinitrifosfaattia (ATP) ja nikotiinamidiadeniinidinukleotidifosfaattia (NADPH). ATP: tä ja NADPH: ta käytetään sitten hiilisidosten muodostamiseen valosta riippumattomassa prosessissa. Valomääräisestä prosessista läsnä olevat vesimolekyylit jakautuvat. Heidän happimolekyylit vapautuvat ilmakehään.
Kevyt riippumaton
Muista vesimolekyylien jakautuminen valosta riippuvaisessa prosessissa, joka vapautti happimolekyylejä ilmakehään. Koska vesi on H20, jäljellä on vielä vetyatomi. Tätä vetyatomia käytetään valosta riippumattomassa prosessissa, kun kasvit ottavat hiilidioksidia ilmakehästä. Hiilidioksidi ja vety sitoutuvat toisiinsa prosessilla, jota kutsutaan hiilen kiinnitykseksi, joka muodostaa epäspesifisen hiilihydraatin.
Photophosphorylation
Fotofosforylaatio on prosessi, jolla valoenergia tuottaa NADPH: ta. Laitoksen soluista löytyvät erityiset pigmentit, jotka tunnetaan klorofyllinä, tekevät tämän prosessin mahdolliseksi. Kaksi pääasiallista klorofyllityyppiä ovat klorofylli A ja klorofylli B. Yksinkertaisesti sanottuna klorofylli B: ssä olevien vesimolekyylien elektronit herättävät valoa. Klorofylli B vie yhden näistä kiihtyneistä elektroneista, jotka jakavat H: n2O-molekyyli osaksi H+ ja O-2. O-2 muunnetaan O: ksi2 ja vapautettiin ilmakehään. Erotettu elektroni kiinnittyy primaariseen elektronireseptoriin ja monimutkaisten reaktioiden sarjan kautta muodostaa NADPH: n. NADPH on energian kantaja, jota käytetään hiilen kiinnitykseen.
Calvin-sykli
Kasvit tuottavat glukoosia Calvin-sykliksi tunnetussa prosessissa. Valosta riippumattomassa prosessissa pyydetty hiilidioksidi prosessoidaan tässä jaksossa. Jokaista kuutta hiilidioksidimolekyyliä, jotka on vangittu ja asetettu sykliin, tuotetaan yksi glukoosimolekyyli. Kemikaali, joka vangitsee hiilidioksidin Calvin-syklissä käytettäväksi, on ribuloosibifosfaatti.