Tartalom
Az embereknek és a legtöbb más állatnak bizonyos dolgokra van szükségük a túléléshez. Ezek közül az oxigén, a másik a szénhidrát glükóz. Nekik szerencsére a növények (és bizonyos baktériumok és algák) mindkettőt előállítják egy fotoszintézisnek nevezett összetett folyamat eredményeként.
A képlet
A fotoszintézis folyamatához kapcsolódó képlet:
6H2O + 6CO2 = C6H12O6 + 6O2.
Ez a képlet azt mondja neked, hogy hat vízmolekulával és hat szén-dioxiddal egy molekulát glükózt és hat molekulát oxigént fog előállítani. Ez a teljes folyamat két különálló szakaszon megy keresztül, mielőtt befejeződik. Az első szakasz egy fényfüggő folyamat, a második szakasz egy fénytől független folyamat.
Fényfüggő
A fényfüggő folyamat során a kloroplasztok (a fotoszintézis végrehajtására szolgáló speciális organellák) elektronjai magasabb energiaállapotba gerjesztik, amikor a fény bombázza őket. Ezek a gerjesztett elektronok egy sor reakciót okoznak, amelyek adenozin-trifoszfátot (ATP) és nikotinamid adenin-dinukleotid-foszfátot (NADPH) eredményeznek. Az ATP-t és a NADPH-t ezután szénkötések létrehozására használják a fényfüggetlen folyamat során. A fényfüggő folyamatban lévő vízmolekulák megoszlanak. Oxigénmolekuláik a légkörbe engedik.
Könnyű független
Emlékezzünk a vízmolekulák megoszlására a fényfüggő folyamat során, amely oxigénmolekulákat enged a légkörbe. Mivel a víz H20, még mindig van hidrogénatom. Ezt a hidrogénatomot a fénytől független folyamatban használják, amikor a növények szén-dioxidot vesznek ki a légkörből. A szén-dioxid és a hidrogén összekapcsolódik egy szénrögzítésnek nevezett folyamat révén, amely nem-specifikus szénhidrátot képez.
Photophosphorylation
A fotofoszforilezés az a folyamat, amellyel a fényenergia NADPH-t termel. A növény sejtjeiben található, a klorofill néven ismert speciális pigmentek lehetővé teszik ezt a folyamatot. A klorofill két fő típusa a klorofill A és a klorofill B. Egyszerűen fogalmazva, a B klorofillben lévő vízmolekulák elektronjai fény jelenlétében gerjesztik. A B klorofill a gerjesztett elektronok egyikét veszi fel, és megosztja a H-t2O molekula H-ba+ és O-2. O-2 átalakul O-ként2 és a légkörbe engedik. A gerjesztett elektron egy primer elektronreceptorhoz kapcsolódik, és komplex reakciók sorozatán keresztül NADPH-t képez. A NADPH a szén rögzítésében használt energiahordozó.
A Calvin-ciklus
A növények glükózt termelnek a Calvin-ciklusnak nevezett eljárás során. A fénytől független eljárás során elfogott szén-dioxidot ebben a ciklusban dolgozzuk fel. Minden elfogott és a ciklusba bevont szén-dioxid minden molekulája után egy molekula glükózt állít elő. A kalvin-ciklusban felhasználásra kerülő szén-dioxid a vegyület ribulóz-bifoszfát.