Conţinut
Fotosinteza este metoda de conversie a energiei primare care alimentează lumea plantelor și, prin extensie, lumea animală. În conversia energiei luminoase în energie chimică, fotosinteza este elementul principal al întregii vieți de pe această planetă. Înțelegerea elementelor de bază ale fotosintezei permite o mai bună înțelegere a impactului surselor de energie asupra vieții.
Nevoia de a se hrăni
Viața este susținută de cheltuirea energiei. Fără energie, viața este imposibilă. Totuși, energia, pentru a fi cât mai utilă, trebuie să fie prezentă într-o formă care poate fi stocată, deplasată și utilizată după cum este necesar, în loc să fie utilizată doar atunci când este prezentă dintr-o sursă externă. Există o serie de forme de energie care pot fi utilizate pentru a sprijini viața - unele bacterii par să-și câștige energia sub formă de căldură din surse profunde care se evacuează de sub crusta pământului, de exemplu. Cu toate acestea, cea mai frecventă formă de energie disponibilă pe planetă este de la soare, sub formă de lumină. Fotosinteza este procesul de colectare a acelei energii și transformarea ei într-o substanță chimică care poate fi manipulată în avantajul plantei.
Clorofilă
Clorofila este motorul de conversie care transformă energia ușoară în zaharuri. Clorofila este conținută în membrane numite cloroplaste, care se găsesc în interiorul celulelor. Majoritatea clorofilei găsite în aceste cloroplaste colectează și transferă energia ușoară către două centre de reacție ale clorofilei în rețeaua cloroplastelor. Aceste perechi efectuează efectiv activitatea de conversie de la energia ușoară la zaharuri, folosind hidrogen și carbon, producând glucoză și eliminând oxigenul ca produs secundar al fotosintezei.
Proces
Atunci când lumina lovește clorofila într-o frunză, aceasta este transmisă clorofilelor împerecheate din centrul reactiv, care utilizează direct energia pentru a combina apa, carbonul și oxigenul într-un nou aranjament fizic: glucoza, un simplu zahăr pentru plante. Reamenajarea, atunci când este dezasamblată, eliberează energie care poate fi utilizată în alte procese fizice. În proces se pierde energie; nicio conversie a energiei de la o formă la alta nu este eficientă la 100 la sută. Avantajul procesului este însă o formă de energie care poate fi folosită așa cum este sau este stocată și manipulată în continuare.
Etape suplimentare
După ce s-a produs fotosinteza, glucoza din plantă poate fi transformată în două forme de energie chimică mai ușor stocate: carbohidrați și lipide complexe, mai cunoscute sub numele de amidonuri și grăsimi. Amidonul și grăsimea sunt depozite pentru o plantă, care pot fi păstrate sau transportate în țesutul floem pentru utilizări viitoare.
Centralitatea energiei vegetale
Plantele și plantele singure produc mâncare din lumină. Niciun animal nu este capabil să facă acest lucru. Astfel, toate plantele sunt considerate „producători” și animalele „consumatoare” în economia utilizării energiei în rețelele bio. Animalele folosesc plantele ca hrană sau mănâncă alte animale care au mâncat cândva plante ca aliment, dar nu transformă lumina în alimente.
Mai mult, chiar și formele de energie nealimentare se bazează cel mai adesea pe utilizarea plantelor. Lemnul, cărbunele și petrolul sunt forme de plante care au creat și stocat energie. În timp ce oamenii au început să învețe să folosească alte forme de energie, de la energia generată de apă la energia nucleară la conversia directă a energiei solare, majoritatea forței noastre economice se bazează în continuare pe capacitatea plantelor de a combina energia ușoară cu carbonul, oxigenul și apa pentru a produce glucoza.