Conţinut
Oamenii și majoritatea altor animale au nevoie de anumite lucruri pentru a supraviețui. Oxigenul este unul dintre ele, iar glucoza glucidică este alta. Din fericire pentru ele, plantele (și anumite bacterii și alge) produc ambele ca rezultat al unui proces complex cunoscut sub numele de fotosinteză.
Formula
Formula asociată cu procesul de fotosinteză este
6H2O + 6CO2 = C6H12O6 + 6O2.
Această formulă vă spune este că șase molecule de apă plus șase molecule de dioxid de carbon vor produce o moleculă de glucoză plus șase molecule de oxigen. Acest întreg proces trece prin două etape distincte înainte de a fi finalizat. Prima etapă este un proces dependent de lumină și a doua etapă este un proces independent de lumină.
Dependentă de lumină
În procesul dependent de lumină, electronii cloroplastelor (organele speciale utilizate pentru realizarea fotosintezei) sunt excitați într-o stare energetică mai mare atunci când sunt bombardați cu lumină. Acești electroni excitați provoacă o serie de reacții care produc adenozina trifosfat (ATP) și fosfat de nicotinamidă adenină dinucleotidă (NADPH). ATP și NADPH sunt apoi utilizate pentru a realiza legături de carbon în procesul independent de lumină. Moleculele de apă prezente în procesul dependent de lumină sunt împărțite. Moleculele lor de oxigen sunt eliberate în atmosferă.
Lumină independentă
Reamintiți-vă împărțirea moleculelor de apă în procesul dependent de lumină care a eliberat moleculele de oxigen în atmosferă. Deoarece apa este H20, rămâne încă un atom de hidrogen. Acest atom de hidrogen este utilizat în procesul independent de lumină atunci când plantele preiau dioxidul de carbon din atmosferă. Dioxidul de carbon și hidrogenul sunt legate între ele printr-un proces numit fixare a carbonului, care formează un carbohidrat nespecific.
Photophosphorylation
Fotofosforilarea este procesul prin care energia lumină produce NADPH. Pigmenții speciali care se găsesc în celulele plantei cunoscute sub numele de clorofilă fac acest proces posibil. Cele două tipuri principale de clorofilă sunt clorofila A și clorofila B. În termeni simpli, electronii moleculelor de apă prezente în clorofila B devin excitați de prezența luminii. Clorofila B ia unul dintre acești electroni excitați care împart H2O moleculă în H+ și O-2. O-2 este transformat în O2 și eliberat în atmosferă. Electronul excitat este atașat de un receptor de electroni primar și printr-o serie de reacții complexe se formează NADPH. NADPH este purtătorul de energie utilizat în fixarea carbonului.
Ciclul Calvin
Plantele produc glucoză într-un proces cunoscut sub numele de ciclul Calvin. Dioxidul de carbon capturat în procesul independent de lumină este prelucrat în acest ciclu. Pentru fiecare șase molecule de dioxid de carbon captate și puse în ciclu, se produce o moleculă de glucoză. Produsul chimic care captează dioxidul de carbon pentru utilizare în ciclul Calvin este bifosfatul de ribuloză.