Fotosynthese is een complex proces dat planten gebruiken om lichte energie om te zetten in chemische energie, die ze opslaan als suikers. Hier is een uitsplitsing van het proces:

1. Lichtafhankelijke reacties:

* Licht vastleggen: Planten bevatten een groen pigment genaamd chlorofyl, dat zonlicht absorbeert, voornamelijk in de rode en blauwe golflengten.

* watersplitsing: De geabsorbeerde lichtenergie wordt gebruikt om watermoleculen (H₂O) te splitsen in waterstofionen (H+), elektronen (E-) en zuurstofgas (O₂). De zuurstof komt vrij in de atmosfeer.

* elektrontransport: De bekrachtigde elektronen worden doorgegeven aan een keten van moleculen, die onderweg energie vrijgeven.

* ATP -productie: Deze energie wordt gebruikt om ATP (adenosine trifosfaat) te creëren, de primaire energievaluta van de cel.

* NADPH -vorming: De elektronen worden ook gebruikt om NADPH (nicotinamide adeninedinucleotide-fosfaat) te maken, een elektronendrager met hoge energie.

2. Lichtonafhankelijke reacties (Calvin-cyclus):

* Fixatie van koolstofdioxide: De plant neemt kooldioxide (CO₂) uit de atmosfeer en gebruikt de energie die is opgeslagen in ATP en NADPH om het om te zetten in een eenvoudige suiker genaamd glucose.

* Suikproductie: Dit proces omvat een reeks complexe chemische reacties, die uiteindelijk glucose (c₆h₁₂o₆) creëren en de moleculen regenereren die nodig zijn om de cyclus voort te zetten.

Algemene vergelijking voor fotosynthese:

6co₂ (koolstofdioxide) + 6h₂o (water) + lichte energie → c₆h₁₂o₆ (glucose) + 6o₂ (zuurstof)

waar het gebeurt:

* chloroplasten: Fotosynthese vindt plaats in gespecialiseerde organellen genaamd chloroplasten, die chlorofyl en andere noodzakelijke componenten bevatten.

* thylakoids: Binnen de chloroplast treden lichtafhankelijke reacties op in structuren die thylakoïden worden genoemd.

* stroma: De Calvin-cyclus (lichtonafhankelijke reacties) vindt plaats in het stroma, het met vloeistof gevulde gebied rondom de thylakoïden.

Betekenis:

Fotosynthese is essentieel voor het leven op aarde omdat:

* Voedselbron: Het biedt de primaire voedselbron voor alle levensvormen, hetzij direct (planten) of indirect (dieren die planten consumeren).

* zuurstofproductie: Fotosynthese laat zuurstof vrij als een bijproduct, wat cruciaal is voor de ademhaling van de meeste organismen.

* Klimaatregulering: Planten absorberen koolstofdioxide, een broeikasgas, waardoor het klimaat van de aarde wordt gereguleerd.

Factoren die de fotosynthese beïnvloeden:

* Lichtintensiteit: Hogere lichtintensiteit leidt in het algemeen tot verhoogde fotosynthese, tot een bepaald punt.

* Concentratie van koolstofdioxide: Verhoogde CO₂ -beschikbaarheid verbetert de fotosynthese.

* Temperatuur: Fotosynthese heeft een optimaal temperatuurbereik en de snelheden dalen bij extreme temperaturen.

* Beschikbaarheid van water: Water is essentieel voor het proces en gebrek aan water kan de fotosynthese aanzienlijk verminderen.