Hvordan omdanner planter strålingsenergi til kemisk energi?

1. Lysabsorption :Planter har specialiserede strukturer kaldet kloroplaster, som er organeller, der findes i deres blade og andre grønne dele. Kloroplaster indeholder klorofyl, et grønt pigment, der absorberer lysenergi fra solen.

2. Lysafhængige reaktioner :Det første stadie af fotosyntesen er de lysafhængige reaktioner. Disse reaktioner forekommer i kloroplasternes thylakoidmembraner. Den absorberede lysenergi bruges til at spalte vandmolekyler i brint og oxygen. Hydrogenatomerne bruges derefter til at reducere NADP+ (nikotinamidadenindinukleotidphosphat) til NADPH, mens oxygenatomerne frigives som et biprodukt af fotosyntesen.

3. Lysuafhængige reaktioner :Det andet trin i fotosyntesen er de lysuafhængige reaktioner, også kendt som Calvin-cyklussen. Disse reaktioner forekommer i kloroplasternes stroma. Ved at bruge energien lagret i NADPH og ATP (adenosintrifosfat) fra de lysafhængige reaktioner fikseres kuldioxid fra atmosfæren til organiske forbindelser, såsom glukose. Glucosen kan derefter bruges af planten til vækst, energi eller opbevaring.

4. Kulstoffiksering :Under Calvin-cyklussen kombineres kuldioxid med en fem-carbon-forbindelse kaldet ribulose-1,5-bisphosphat (RuBP) for at danne to tre-carbon-molekyler kaldet 3-phosphoglycerat (3-PGA). Denne proces lettes af et enzym kaldet ribulose-1,5-bisphosphatcarboxylase/oxygenase (Rubisco).

5. Reduktion :3-PGA-molekylerne reduceres derefter til glyceraldehyd-3-phosphat (G3P) ved hjælp af NADPH og ATP. G3P er et alsidigt molekyle, der kan bruges i forskellige metaboliske veje, herunder syntese af glucose og andre organiske forbindelser.

Gennem fotosynteseprocessen opfanger planter lysenergi fra solen og omdanner den til kemisk energi lagret i organiske molekyler, såsom glukose. Disse molekyler tjener som den primære energikilde for planter og danner grundlaget for hele fødenettet, da de sendes videre til andre organismer gennem forbrug.