Hva er produktene av fotosyntese?

Resultat av fotosyntese i planter

Klorofyll i planteblader omdanner karbondioksid og vann til produktene glukose og oksygen. Connie Coleman/Getty Images

Fotosyntese er navnet gitt til settet av kjemiske reaksjoner utført av planter for å omdanne energi fra solen til kjemisk energi i form av sukker. Nærmere bestemt bruker planter energi fra sollys for å reagere karbondioksid og vann å produsere sukker ( glukose ) og oksygen . Mange reaksjoner forekommer, men den generelle kjemiske reaksjonen for fotosyntese er:

• 6 CO_to+ 6 H_toO + lys → C₆H₁₂O₆+ 6 O_to
• Karbondioksid + vann + lys gir glukose + oksygen

I en plante kommer karbondioksidet inn via bladstomater ved diffusjon . Vann absorberes gjennom røttene og transporteres til bladene gjennom xylemen. Solenergi absorberes av klorofyll i bladene. Reaksjonene til fotosyntese forekommer i kloroplastene til planter. I fotosyntetiske bakterier foregår prosessen der klorofyll eller et relatert pigment er innebygd i plasmamembranen. Oksygenet og vannet som produseres i fotosyntesen går ut gjennom stomata.

Viktige takeaways

• I fotosyntesen brukes energi fra lys til å omdanne karbondioksid og vann til glukose og oksygen.
• For 6 karbondioksid- og 6 vannmolekyler produseres 1 glukosemolekyl og 6 oksygenmolekyler.

Faktisk reserverer planter svært lite av glukosen for umiddelbar bruk. Glukosemolekyler kombineres ved dehydreringssyntese for å danne cellulose, som brukes som et strukturelt materiale. Dehydreringssyntese brukes også til å omdanne glukose til stivelse, som planter bruker til å lagre energi.

Mellomprodukter av fotosyntese

Det generelle kjemikaliet ligning er et sammendrag av en rekke kjemiske reaksjoner. Disse reaksjonene skjer i to stadier. Lysreaksjonene krever lys (som du kanskje forestiller deg), mens mørkereaksjonene styres av enzymer. De krever ikke mørke for å oppstå - de er rett og slett ikke avhengige av lys.

Lysreaksjonene absorberer lys og utnytter energien til å drive elektronoverføringer. De fleste fotosyntetiske organismer fanger opp synlig lys, selv om det er noen som bruker infrarødt lys. Produkter av disse reaksjonene er adenosintrifosfat ( ATP ) og redusert nikotinamid adenindinukleotidfosfat (NADPH). I planteceller skjer de lysavhengige reaksjonene i kloroplastthylakoidmembranen. Den generelle reaksjonen for de lysavhengige reaksjonene er:

• 2 H_toO+2NADP⁺+ 3 ADP + 3 P_Jeg+ lys → 2 NADPH + 2 H⁺+ 3 ATP + O_to

I det mørke stadiet reduserer ATP og NADPH til slutt karbondioksid og andre molekyler. Karbondioksid fra luften 'fikseres' til en biologisk brukbar form, glukose. Hos planter, alger og cyanobakterier kalles mørkereaksjonene Calvin-syklusen. Bakterier kan bruke forskjellige reaksjoner, inkludert en omvendt Krebs syklus . Den generelle reaksjonen for den lysuavhengige reaksjonen til en plante (Calvin-syklusen) er:

• 3 CO_to+ 9 ATP + 6 NADPH + 6 H⁺→ C₃H₆O₃-fosfat + 9 ADP + 8 P_Jeg+ 6 NADP⁺+ 3 H_toO

Under karbonfiksering omdannes trekarbonproduktet fra Calvin-syklusen til det endelige karbohydratproduktet.

VectorMine / Getty Images

Faktorer som påvirker fotosyntesehastigheten

Som enhver kjemisk reaksjon bestemmer tilgjengeligheten av reaktantene mengden av produkter som kan lages. Begrensning av tilgjengeligheten av karbondioksid eller vann bremser produksjonen av glukose og oksygen. Også reaksjonshastigheten påvirkes av temperatur og tilgjengeligheten av mineraler som kan være nødvendig i mellomreaksjonene.

Den generelle helsen til planten (eller andre fotosyntetiske organismer) spiller også en rolle. Hastigheten av metabolske reaksjoner bestemmes delvis av organismens modenhet og om den blomstrer eller bærer frukt.

Hva er Ikke et produkt av fotosyntese?

Hvis du blir spurt om fotosyntese på en test, kan du bli bedt om å identifisere produktene av reaksjonen. Det er ganske enkelt, ikke sant? En annen form for spørsmålet er å spørre hva som er ikke et produkt av fotosyntesen. Dessverre vil ikke dette være et åpent spørsmål, som du enkelt kan svare på med «jern» eller «en bil» eller «moren din». Vanligvis er dette et flervalgsspørsmål, som viser molekyler som er reaktanter eller produkter av fotosyntese. Svaret er et hvilket som helst valg bortsett fra glukose eller oksygen. Spørsmålet kan også formuleres for å svare på hva som er ikke et produkt av lysreaksjonene eller mørkereaksjonene. Så det er en god idé å kjenne til de generelle reaktantene og produktene for fotosyntesens generelle ligning, lysreaksjonene og mørkereaksjonene.

Kilder

• Bidlack, J.E.; Stern, K.R.; Jansky, S. (2003). Innledende plantebiologi . New York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-290941-8.
• Blankenship, R.E. (2014). Molekylære mekanismer for fotosyntese (2. utgave). John Wiley og sønner. ISBN 978-1-4051-8975-0
• Reece J.B., et al. (2013). Campbell biologi . Benjamin Cummings. ISBN 978-0-321-77565-8.