Kaj so produkti fotosinteze?

Rezultat fotosinteze v rastlinah

Klorofil v rastlinskih listih pretvori ogljikov dioksid in vodo v produkta glukozo in kisik. Connie Coleman/Getty Images

Fotosinteza je ime za niz kemičnih reakcij, ki jih izvajajo rastline za pretvorbo energije sonca v kemično energijo v obliki sladkorja. Natančneje, rastline za reakcijo uporabljajo energijo sončne svetlobe ogljikov dioksid in vodo proizvajati sladkor ( glukoza ) in kisik . Poteka veliko reakcij, vendar je splošna kemijska reakcija za fotosintezo:

• 6 CO_dva+ 6 H_dvaO + luč → C₆H₁₂O₆+ 6 O_dva
• Ogljikov dioksid + voda + svetloba dajejo glukozo + kisik

V rastlino vstopi ogljikov dioksid preko listnih stožcev difuzijo . Voda se absorbira skozi korenine in se prenaša do listov skozi ksilem. Sončno energijo absorbira klorofil v listih. Reakcije na fotosinteza nastanejo v kloroplastih rastlin. Pri fotosintetskih bakterijah se proces odvija tam, kjer je klorofil ali soroden pigment vgrajen v plazemsko membrano. Kisik in voda, ki nastaneta pri fotosintezi, izstopata skozi želodce.

Ključni zaključki

• Pri fotosintezi se energija svetlobe uporablja za pretvorbo ogljikovega dioksida in vode v glukozo in kisik.
• Za 6 molekul ogljikovega dioksida in 6 molekul vode nastane 1 molekula glukoze in 6 molekul kisika.

Pravzaprav rastline shranijo zelo malo glukoze za takojšnjo uporabo. Molekule glukoze se združijo s sintezo dehidracije v celulozo, ki se uporablja kot strukturni material. Sinteza dehidracije se uporablja tudi za pretvorbo glukoze v škrob, ki ga rastline uporabljajo za shranjevanje energije.

Vmesni produkti fotosinteze

Celotna kemikalija enačba je povzetek niza kemičnih reakcij. Te reakcije potekajo v dveh fazah. Svetlobne reakcije zahtevajo svetlobo (kot si lahko predstavljate), medtem ko temne reakcije nadzorujejo encimi. Ne potrebujejo teme, da se pojavi - preprosto niso odvisni od svetlobe.

Svetlobne reakcije absorbirajo svetlobo in izkoriščajo energijo za prenos elektronov. Večina fotosintetskih organizmov zajema vidno svetlobo, čeprav obstajajo nekateri, ki uporabljajo infrardečo svetlobo. Produkti teh reakcij so adenozin trifosfat ( ATP ) in zmanjšan nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADPH). V rastlinskih celicah se od svetlobe odvisne reakcije odvijajo v tilakoidni membrani kloroplasta. Skupna reakcija za svetlobno odvisne reakcije je:

• 2 H_dvaO+2NADP⁺+ 3 ADP + 3 P_jaz+ svetloba → 2 NADPH + 2 H⁺+ 3 ATP + O_dva

V temni fazi ATP in NADPH končno zmanjšata ogljikov dioksid in druge molekule. Ogljikov dioksid iz zraka se 'fiksira' v biološko uporabno obliko, glukozo. Pri rastlinah, algah in cianobakterijah temne reakcije imenujemo Calvinov cikel. Bakterije lahko uporabljajo različne reakcije, vključno z obratno Krebsov cikel . Celotna reakcija za svetlobno neodvisno reakcijo rastline (Calvinov cikel) je:

• 3 CO_dva+ 9 ATP + 6 NADPH + 6 H⁺→ C₃H₆O₃-fosfat + 9 ADP + 8 P_jaz+ 6 NADP⁺+ 3 H_dvaO

Med fiksacijo ogljika se produkt s tremi ogljiki Calvinovega cikla pretvori v končni produkt ogljikovih hidratov.

VectorMine / Getty Images

Dejavniki, ki vplivajo na hitrost fotosinteze

Kot vsaka kemijska reakcija tudi razpoložljivost reaktantov določa količino produktov, ki jih je mogoče izdelati. Omejitev razpoložljivosti ogljikovega dioksida ali vode upočasni proizvodnjo glukoze in kisika. Na hitrost reakcij vplivata tudi temperatura in razpoložljivost mineralov, ki so morda potrebni v vmesnih reakcijah.

Splošno zdravje rastline (ali drugega fotosintetičnega organizma) prav tako igra vlogo. Hitrost presnovnih reakcij je delno določena z zrelostjo organizma in tem, ali cveti ali rodi.

Kaj Je ne produkt fotosinteze?

Če vas na testu vprašajo o fotosintezi, boste morda morali identificirati produkte reakcije. To je precej enostavno, kajne? Druga oblika vprašanja je vprašati, kaj je ne produkt fotosinteze. Žal to ne bo odprto vprašanje, na katerega bi zlahka odgovorili z 'železo' ali 'avto' ali 'vaša mama'. Običajno je to vprašanje z več možnimi odgovori, ki navaja molekule, ki so reaktanti ali produkti fotosinteze. Odgovor je katera koli izbira razen glukoze ali kisika. Vprašanje je lahko oblikovano tudi tako, da odgovori, kaj je ne produkt svetlobnih ali temnih reakcij. Zato je dobro poznati celotne reaktante in produkte za splošno enačbo fotosinteze, svetlobne reakcije in temne reakcije.

Viri

• Bidlack, J.E.; Stern, K.R.; Jansky, S. (2003). Uvodna biologija rastlin . New York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-290941-8.
• Blankenship, R.E. (2014). Molekularni mehanizmi fotosinteze (2. izdaja). John Wiley & Sons. ISBN 978-1-4051-8975-0
• Reece J.B., et al. (2013). Campbellova biologija . Benjamin Cummings. ISBN 978-0-321-77565-8.