Fotosynthese vertegenwoordigt het biologische proces waarmee planten lichtenergie omzetten in suiker in plantaardige cellen. Bestaat uit twee fasen, één fase zet de lichtenergie om in suiker, en vervolgens zet cellulaire ademhaling de suiker om in Adenosine trifosfaat, bekend als ATP, de brandstof voor al het cellulaire leven. De conversie van onbruikbaar zonlicht maakt planten groen.

Hoewel de mechanismen van fotosynthese complex zijn, gebeurt de algemene reactie als volgt: koolstofdioxide + zonlicht + water --- & gt; glucose (suiker) + moleculaire zuurstof. Fotosynthese vindt plaats via verschillende stappen die plaatsvinden in twee fasen: de lichte fase en de donkere fase.

Fase één: Lichtreacties

In het lichtafhankelijke proces, dat plaatsvindt in de grana , de gestapelde membraanstructuur binnen chloroplasten, de directe energie van licht helpt de plant om moleculen te maken die energie voor gebruik in de donkere fase van fotosynthese dragen. De plant gebruikt lichtenergie om het co-enzym Nicotinamide adenine dinucleotide fosfaat te genereren, of NADPH en ATP, de moleculen die energie transporteren. De chemische bindingen in deze verbindingen slaan de energie op en worden gebruikt tijdens de donkere fase.

Tweede fase: donkere reacties

De donkere fase, die plaatsvindt in het stroma en in het donker wanneer de moleculen die energie dragen aanwezig zijn, is ook bekend als de Calvin-cyclus of C _{3 cyclus. De donkere fase gebruikt de in de lichte fase gegenereerde ATP en NADPH om C-C covalente bindingen van koolhydraten uit koolstofdioxide en water te maken, met het chemische ribulosebifosfaat of RuBP, een 5-C-chemische stof die het koolstofdioxide opvangt. Zes moleculen koolstofdioxide komen in de cyclus, die op zijn beurt een molecuul glucose of suiker produceert.}

Hoe Fotosynthese werkt

Een belangrijk onderdeel dat de fotosynthese aandrijft, is het molecuul chlorofyl. Chlorofyl is een groot molecuul met een speciale structuur die het mogelijk maakt om lichtenergie te vangen en om te zetten naar elektronen met een hoge energie, die worden gebruikt tijdens de reacties van de twee fasen om uiteindelijk de suiker of glucose te produceren.

In fotosynthetic bacteriën, vindt de reactie plaats in het celmembraan en in de cel, maar buiten de kern. In planten en fotosynthetische protozoa - protozoa zijn eencellige organismen die behoren tot het eukaryote domein, hetzelfde domein van het leven dat planten, dieren en schimmels omvat - fotosynthese vindt plaats binnen chloroplasten. Chloroplasten zijn een soort van organel of membraangebonden compartimenten, aangepast voor specifieke functies zoals het creëren van de energie voor planten.

Chloroplasten - een evolutionair verhaal

Hoewel chloroplasten tegenwoordig bestaan ​​in andere cellen, zoals als plantencellen hebben ze hun eigen DNA en genen. Analyse van de sequentie van deze genen heeft onthuld dat chloroplasten evolueerden van onafhankelijk levende fotosynthetische organismen gerelateerd aan een groep bacteriën genaamd cyanobacteriën.

Een vergelijkbaar proces vond plaats toen de voorouders van mitochondriën, de organellen in cellen waar oxidatieve respiratie plaatsvond , de chemische tegenhanger van fotosynthese, vindt plaats. Volgens de theorie van endosymbiose, een theorie die onlangs werd gestimuleerd, vanwege een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature, leefden zowel chloroplasten als mitochondria ooit als onafhankelijke bacteriën, maar werden ze verzwolgen in de voorouders van eukaryoten, wat uiteindelijk leidde tot de opkomst van planten en dieren.