Fotosyntese er processen med at omdanne sollys til kemisk energi ved at opbevare det i bindingerne til glukose eller sukker. Denne proces forekommer i planter, bakterier og nogle protister eller alger for at producere sukker som mad. Den klorofyl, der findes i blade af fotosyntetiske planter, fanger energi fra sollys og omdanner den til kulhydrater. Fotosyntesen bruger kuldioxid (CO2) og vand som råmateriale til at producere sukker og frigive ilt som et biprodukt.
Biologisk struktur
Fotosyntese foregår primært i blade og stængler. Det typiske blad inkluderer den øvre og nedre epidermis, vaskulære bundter, mesophyll og stomat eller planteporer. Den øverste og den nedre overhuden fungerer som en beskyttelse af bladet. Magerne er porer i den nedre overhuden, der fungerer som en passage for CO2 og luft til at passere. De vaskulære bundter bevæger vand, mineraler og næringsstoffer rundt om planten. Mesophyllen indeholder chloroplast i sin thylakoidmembran. Dette er stedet, hvor fotosyntesen finder sted.
Forekomst af kemisk reaktion
Den samlede kemiske reaktion under fotosyntesen kan skrives som "6H2O + 6CO2 -----> C6H12O6 + 6O2." Processen finder sted i to faser. Det første trin er reaktionen fra lys, der bruges til at danne molekyler med høj energi. Energien høstet i lysreaktionen opbevares i celler i form af et kemikalie kaldet ATP eller adenosintriphosphat. Den anden fase af fotosyntesen kaldes Calvin Cycle Reaction.
Calvin Cycle Reaction
I denne del af reaktionen bruges kemisk energi, der er lagret ved ATP, til at producere sukker fra CO2 gennem enzymatiske eller enzymreaktioner. Oprindeligt reagerer CO2 med en fem-carbonforbindelse kaldet ribulose-bisphosphat (RuBP), katalyseret af enzymet carboxylase-oxygenase til dannelse af en stabil, tre-carbonforbindelse kaldet phosphoglycerat (PGA). Energi, der er fanget i ATP, omdanner PGA til glyceraldehyd 3-phosphat (G3P), som omdannes til andre organiske forbindelser.
Faktorer, der begrænser fotosyntesen
Fotosyntese bestemmes meget af faktorer såsom lysintensitet, jordnæringsstoffer, vandtilgængelighed, temperatur og koncentration af kuldioxid i atmosfæren. Fald i vandstanden reducerer fugt fra jord og luk stomien. Dette begrænser diffusionen af kuldioxid og påvirker fotosyntesen.
