Sadržaj
Fotosinteza je primarna metoda pretvorbe energije koja potiče biljni svijet i, produžetak, životinjski svijet. Pretvarajući svjetlosnu energiju u kemijsku energiju, fotosinteza je temeljni građevni blok gotovo cijelog života na ovoj planeti. Razumijevanje osnovnih elemenata fotosinteze omogućava veće razumijevanje utjecaja izvora energije na život.
Potreba za hranjenjem
Život je potpomognut trošenjem energije. Bez energije život je nemoguć. Međutim, energija, da bi bila što korisnija, mora biti prisutna u obliku koji se može pohraniti, premjestiti i koristiti po potrebi, a ne koristiti se samo ako postoji iz vanjskog izvora. Na primjer, postoji nekoliko oblika energije koji se mogu održavati u životu - izgleda da neke bakterije dobivaju energiju u obliku topline iz, na primjer, dubokih izvora koji se odzračuju ispod zemljine kore. Međutim, najčešće dostupan oblik energije na planeti je od sunca, u obliku svjetlosti. Fotosinteza je proces prikupljanja te energije i pretvaranja u kemijsku tvar kojom se može manipulirati u korist biljke.
Klorofil
Klorofil je motor pretvorbe koji svjetlosnu energiju pretvara u šećere. Klorofil se nalazi u membranama zvanim kloroplasti, koje se nalaze u unutrašnjosti stanica. Većina klorofila koji se nalazi u tim kloroplastima sakuplja i prenosi svjetlosnu energiju u dva reakciona centra klorofila u mreži kloroplasta. Ti parovi vrše stvarni rad pretvorbe iz svjetlosne energije u šećere, koristeći vodik i ugljik, stvarajući glukozu i odlažući kisik kao nusproizvod fotosinteze.
Postupak
Kad svjetlost udari klorofil u listu, on se prenosi u uparene klorofile u reaktivnom centru, koji energiju koriste izravno za kombiniranje vode, ugljika i kisika u novi fizički raspored: glukozu, jednostavni biljni šećer. Preusmjeravanje, kada se rastavi, oslobađa energiju koja se može koristiti u drugim fizičkim procesima. U procesu se gubi energija; nijedna konverzija energije iz jednog oblika u drugi nije 100 posto učinkovita. Prednost postupka je, međutim, oblik energije koji se može upotrijebiti na način da se ili dalje skladišti i manipulira.
Daljnji stadiji
Nakon što se dogodila fotosinteza, glukoza u biljci može se pretvoriti u dva lakše pohranjena oblika kemijske energije: složeni ugljikohidrati i lipidi, poznatiji kao škrob i masti. Škrob i masnoća skladište su biljke koja se može čuvati ili transportirati u tkivima phloema za buduću upotrebu.
Centralnost biljne energije
Biljke i same biljke proizvode hranu iz svjetlosti. Nijedna životinja to nije sposobna. Stoga se sve biljke smatraju „proizvođačima“, a životinje „potrošačima“ u ekonomiji korištenja energije u bio-mrežama. Životinje koriste biljke kao hranu ili jedu druge životinje koje su nekada jele biljke kao hranu, ali svjetlo ne pretvaraju u hranu.
Nadalje, čak i neprehrambeni oblici energije najčešće se temelje na upotrebi biljaka. Drvo, ugljen i nafta su oblici biljaka koji su stvarali i skladištili energiju. Dok su ljudi počeli učiti koristiti druge oblike energije, od energije proizvedene vodom do nuklearne energije do izravne pretvorbe sunčeve energije, većina naše ekonomske snage još uvijek se temelji na sposobnosti biljaka da kombiniraju svjetlosnu energiju s ugljikom, kisikom i voda za proizvodnju glukoze.