Door Kimberly Yavorski | Bijgewerkt op 24 maart 2022

Fotosynthese is het opmerkelijke proces waarbij planten koolstofdioxide, water en zonlicht omzetten in voedsel. Koolstofdioxide komt binnen via kleine bladporiën, huidmondjes genoemd, terwijl water door het vasculaire systeem van de plant stroomt om de bladeren te bereiken.

Tijdens fotosynthese wordt de energie van zonlicht benut om glucose uit CO₂ en H₂O te synthetiseren. Deze glucose stimuleert de plantengroei, en bij dit proces komt ook zuurstof vrij, een essentieel onderdeel voor het voortbestaan van vrijwel alle ecosystemen.

Opmerking: Terwijl algen en bepaalde bacteriën fotosynthese uitvoeren, concentreert dit artikel zich op de plantaardige route.

Waar fotosynthese plaatsvindt

In planten vindt fotosynthese plaats in chloroplasten die zich in bladmesofylcellen en groene stengels bevinden. Eén enkel blad bevat tienduizenden cellen, die elk 40 tot 50 bladgroenkorrels bevatten.

Elke chloroplast bevat stapels schijfvormige thylakoïden, grana genaamd, gesuspendeerd in een vloeistof die stroma wordt genoemd. Lichtafhankelijke reacties vinden plaats in de grana, terwijl lichtonafhankelijke reacties plaatsvinden in het stroma.

De twee belangrijkste fasen van fotosynthese

Hoewel het hele proces in minder dan een minuut kan worden voltooid, bestaat het uit ingewikkelde stappen die in twee hoofdfasen zijn verdeeld:de lichtreacties en de duistere reacties (Calvincyclus).

Lichtafhankelijke reacties

In de eerste fase wordt zonne-energie opgevangen om de energiedragers ATP en NADPH op te wekken. Pigmentmoleculen in het thylakoïdmembraan fungeren als antennes, absorberen licht en dragen energie over naar chlorofylreactiecentra.

Opgewonden elektronen reizen door de elektronentransportketen en splitsen watermoleculen in zuurstof, protonen en elektronen. Zuurstof diffundeert uit de chloroplast via bladporiën, terwijl ATP en NADPH zich ophopen voor de volgende fase.

Lichtonafhankelijke (Calvincyclus) reacties

In de tweede fase produceerden de ATP en NADPH eerder de fixatie van CO₂ uit de atmosfeer in suikers. Het enzym ribulose-1,5-bisfosfaatcarboxylase (RuBisCO) katalyseert de eerste stap en produceert uiteindelijk glucose en andere koolhydraten die dienen als de energiereserve van de plant.