Fotosinteza este procesul de transformare a luminii solare în energie chimică prin stocarea în legăturile de glucoză sau zahăr. Acest proces apare la plante, bacterii și unii protiști sau alge pentru a produce zahăr ca aliment. Clorofila prezentă în frunzele plantelor fotosintetice captează energia din lumina soarelui și o transformă în carbohidrați. Fotosinteza utilizează dioxid de carbon (CO2) și apă ca materie primă pentru a produce zahăr și a elibera oxigenul ca produs secundar.
Structura biologică
Fotosinteza are loc în principal în frunze și tulpini. Frunza tipică include epiderma superioară și inferioară, fascicule vasculare, mezofilă și stomat sau porii plantelor. Epiderma superioară și inferioară servesc ca protecție a frunzei. Stomacele sunt porii din epiderma inferioară care acționează ca o trecere pentru CO2 și aerul care trebuie să treacă. Pachetele vasculare mută apă, minerale și nutrienți în jurul plantei. Mezofila conține cloroplast în membrana sa tilacoidă. Acesta este locul în care are loc fotosinteza.
Apariția reacției chimice
Reacția chimică generală sub fotosinteză poate fi scrisă ca "6H2O + 6CO2 -----> C6H12O6 + 6O2." Procesul are loc în două etape. Prima etapă este reacția luminii utilizate pentru formarea moleculelor cu energie mare. Energia recoltată în reacția ușoară este stocată în celule sub forma unei substanțe chimice numită ATP sau adenozina trifosfat. A doua etapă a fotosintezei se numește Reacția Ciclului Calvin.
Reacția ciclului calvin
În această parte a reacției, energia chimică stocată la ATP este utilizată pentru a produce zahăr din CO2 prin reacții enzimatice sau enzimatice. Inițial, CO2 reacționează cu un compus cu cinci carbon, numit bisfosfat de ribuloză (RuBP), catalizat de enzima carboxilază oxigenază pentru a produce un compus stabil, cu trei carbon, numit fosfoglicerat (PGA). Energia captată în ATP transformă PGA în gliceraldehidă 3-fosfat (G3P) care este transformată în alți compuși organici.
Factorii care limitează fotosinteza
Fotosinteza este foarte determinată de factori precum intensitatea luminii, nutrienții solului, disponibilitatea apei, temperatura și concentrația dioxidului de carbon din atmosferă. Scăderea nivelului apei reduce umiditatea din sol și închide stomatele. Aceasta limitează difuzarea dioxidului de carbon și afectează fotosinteza.
