Inhoud
Mensen en de meeste andere dieren hebben bepaalde dingen nodig om te overleven. Zuurstof is een van hen, en de koolhydraten glucose is een andere. Gelukkig voor hen produceren planten (en bepaalde bacteriën en algen) beide als het resultaat van een complex proces dat bekend staat als fotosynthese.
De Formule
De formule geassocieerd met het proces van fotosynthese is
6H2O + 6CO2 = C6H12O6 + 6O2.
Deze formule vertelt je dat zes moleculen water plus zes moleculen koolstofdioxide één molecule glucose plus zes moleculen zuurstof zullen produceren. Dit hele proces doorloopt twee verschillende fasen voordat het wordt voltooid. De eerste fase is een lichtafhankelijk proces en de tweede fase is een lichtonafhankelijk proces.
Lichtafhankelijk
In het lichtafhankelijke proces worden de elektronen van de chloroplasten (speciale organellen die worden gebruikt om fotosynthese uit te voeren) geëxciteerd naar een hogere energietoestand wanneer ze worden gebombardeerd met licht. Deze geëxciteerde elektronen veroorzaken een reeks reacties die adenosinetrifosfaat (ATP) en nicotinamide adenine dinucleotide fosfaat (NADPH) produceren. ATP en NADPH worden vervolgens gebruikt om koolstofbindingen te maken in het lichtonafhankelijke proces. Watermoleculen die aanwezig zijn in het lichtafhankelijke proces worden gesplitst. Hun zuurstofmoleculen komen vrij in de atmosfeer.
Licht onafhankelijk
Denk aan het splitsen van de watermoleculen in het lichtafhankelijke proces waarbij zuurstofmoleculen in de atmosfeer vrijkwamen. Omdat water H is20, er is nog een waterstofatoom over. Dit waterstofatoom wordt gebruikt in het lichtonafhankelijke proces wanneer planten koolstofdioxide uit de atmosfeer halen. De koolstofdioxide en waterstof worden aan elkaar gebonden via een proces genaamd koolstoffixatie, dat een niet-specifiek koolhydraat vormt.
fotofosforylatie
Fotofosforylering is het proces waarbij lichtenergie NADPH produceert. Speciale pigmenten gevonden in de cellen van de plant bekend als chlorofyl maken dit proces mogelijk. De twee belangrijkste soorten chlorofyl zijn chlorofyl A en chlorofyl B. In eenvoudige bewoordingen worden de elektronen van watermoleculen die aanwezig zijn in chlorofyl B opgewonden door de aanwezigheid van licht. Chlorofyl B neemt een van deze opgewonden elektronen die de H splitsen2O-molecuul in H+ en o-2. O-2 wordt omgezet in O2 en vrijgegeven in de atmosfeer. Het geëxciteerde elektron is verbonden met een primaire elektronenreceptor en vormt door een reeks complexe reacties NADPH. NADPH is de energiedrager die wordt gebruikt bij koolstoffixatie.
De Calvin-cyclus
Planten produceren glucose in een proces dat bekend staat als de Calvin-cyclus. De in het lichtonafhankelijke proces gevangen koolstofdioxide wordt in deze cyclus verwerkt. Voor elke zes moleculen koolstofdioxide die worden gevangen en in de cyclus worden gebracht, wordt één molecuul glucose geproduceerd. De chemische stof die het koolstofdioxide vangt voor gebruik in de Calvin-cyclus is ribulosefosfaat.