Sadržaj
Ljudi i većina drugih životinja trebaju određene stvari da bi preživjele. Kisik je jedan od njih, a ugljikohidratna glukoza drugi. Srećom za njih, biljke (i određene bakterije i alge) proizvode oboje kao rezultat složenog procesa poznatog kao fotosinteza.
Formula
Formula povezana s procesom fotosinteze je
6H2O + 6CO2 = C6H12O6 + 6O2.
Ova formula govori o tome da će šest molekula vode plus šest molekula ugljičnog dioksida proizvesti jednu molekulu glukoze plus šest molekula kisika. Cijeli ovaj postupak prolazi kroz dvije različite faze prije nego što je dovršen. Prva faza je proces ovisan o svjetlu, a druga faza je proces neovisan o svjetlu.
Ovisi o svjetlu
U procesu ovisnom o svjetlu, elektroni kloroplasta (posebni organeli koji se koriste za fotosintezu) pobuduju se u stanje više energije kada su bombardirani svjetlošću. Ovi pobuđeni elektroni uzrokuju niz reakcija koje proizvode adenozin trifosfat (ATP) i nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADPH). ATP i NADPH se tada koriste za stvaranje ugljikovih veza u procesu neovisnom o svjetlu. Molekule vode prisutne u procesu ovisnom o svjetlu su podijeljene. Njihove molekule kisika oslobađaju se u atmosferi.
Svjetlo neovisno
Podsjetimo na cijepanje molekula vode u procesu ovisnom o svjetlu koji je puštao molekule kisika u atmosferu. Budući da je voda H20, preostaje još atom vodika. Ovaj atom vodika koristi se u procesu neovisnom o svjetlu kada biljke uzimaju ugljični dioksid iz atmosfere. Ugljični dioksid i vodik se povezuju procesom nazvanim fiksacija ugljika, koji tvori nespecifični ugljikohidrat.
Photophosphorylation
Fotofosforilacija je proces kojim svjetlosna energija proizvodi NADPH. Poseban pigment koji se nalazi u stanicama biljaka poznat kao klorofil omogućava ovaj proces. Dvije glavne vrste klorofila su klorofil A i klorofil B. Jednostavno rečeno, elektroni molekula vode prisutni u klorofilu B postaju pobuđeni prisutnošću svjetlosti. Klorofil B uzima jedan od tih uzbuđenih elektrona koji dijele H2O molekule u H+ i O-2, O-2 pretvara se u O2 i pušten u atmosferu. Pobuđeni elektron vezan je za primarni receptor elektrona i kroz niz složenih reakcija tvori NADPH. NADPH je nosač energije koji se koristi u fiksaciji ugljika.
Calvin ciklus
Biljke proizvode glukozu u procesu poznatom kao Calvin ciklus. U ovom se ciklusu obrađuje ugljični dioksid u procesu neovisan o svjetlu. Na svakih šest molekula ugljičnog dioksida zarobljenih i stavljenih u ciklus stvara se jedna molekula glukoze. Kemikalija koja uzima ugljični dioksid za upotrebu u Calvin ciklusu je ribuloza bifosfat.