Fotosynthese is de primaire energieomzettingsmethode die de plantenwereld en daarmee de dierenwereld van brandstof voorziet. Bij het omzetten van lichtenergie in chemische energie, is fotosynthese de belangrijkste bouwsteen van bijna al het leven op deze planeet. Inzicht in de basiselementen van fotosynthese geeft meer inzicht in de impact van energiebronnen op het leven.

De behoefte om te voeden

Het leven wordt ondersteund door energie te spenderen. Zonder energie is het leven onmogelijk. Energie, om zo nuttig mogelijk te zijn, moet echter aanwezig zijn in een vorm die kan worden opgeslagen, verplaatst en gebruikt waar nodig, in plaats van alleen te worden gebruikt wanneer aanwezig van een externe bron. Er zijn een aantal vormen van energie die kunnen worden gebruikt om het leven te ondersteunen - sommige bacteriën lijken hun energie te krijgen in de vorm van warmte afkomstig van diepe bronnen die onder de aardkorst ontsnappen, bijvoorbeeld. De meest beschikbare vorm van energie op de planeet is echter van de zon, in de vorm van licht. Fotosynthese is het proces om die energie te verzamelen en om te zetten in een chemische substantie die in het voordeel van de plant kan worden gemanipuleerd.

Chlorofyl

Chlorofyl is de conversie-engine die lichtenergie omzet in suikers. Chlorofyl bevindt zich in membranen die chloroplasten worden genoemd, die zich in het inwendige van cellen bevinden. Het grootste deel van het chlorofyl dat in deze chloroplasten wordt aangetroffen, verzamelt en transporteert lichtenergie naar twee chlorofylreactiecentra in het netwerk van chloroplasten. Deze paren voeren het eigenlijke werk uit van conversie van lichtenergie naar suikers, met behulp van waterstof en koolstof, produceren glucose en stellen zuurstof uit als een bijproduct van fotosynthese.

Procesafbeeldingen

Wanneer licht valt het chlorofyl in een blad, het wordt doorgegeven aan de gepaarde chlorofylen in het reactieve centrum, die de energie direct gebruiken om water, koolstof en zuurstof te combineren in een nieuwe fysieke ordening: glucose, een eenvoudige plantensuiker. De herschikking, wanneer deze wordt gedemonteerd, geeft energie vrij die in andere fysieke processen kan worden gebruikt. Er gaat energie verloren in het proces; geen omzetting van energie van de ene vorm naar de andere is 100 procent efficiënt. Het voordeel van het proces is echter een vorm van energie die kan worden gebruikt zoals deze is of verder wordt opgeslagen en wordt gemanipuleerd.

Verdere fasen

Nadat fotosynthese is opgetreden, is de glucose in de plant kan worden omgezet in twee meer gemakkelijk opgeslagen vormen van chemische energie: complexe koolhydraten en lipiden, beter bekend als zetmelen en vetten. Zetmeel en vet zijn warenhuizen voor een plant, die kunnen worden vastgehouden of getransporteerd in floëemweefsel voor toekomstig gebruik.

Centraliteit van plantenenergie

Planten en planten alleen produceren voedsel tegen licht. Geen enkel dier is daartoe in staat. Alle planten worden dus beschouwd als "producenten" en dieren "consumenten" in de economie van energiegebruik in bio-netwerken. Dieren gebruiken planten als voedsel, of eten andere dieren die planten als voedsel aten, maar transformeren licht niet zelf in voedsel.

Bovendien zijn zelfs niet op voedsel gebaseerde vormen van energie meestal gebaseerd op gebruik van planten. Hout, steenkool en olie zijn vormen van planten die energie opwekken en opslaan. Terwijl mensen beginnen te leren om andere vormen van energie te gebruiken, van waterverwekte energie tot kernenergie tot directe omzetting van zonne-energie, is het grootste deel van onze economische kracht nog steeds gebaseerd op het vermogen van de plant om lichte energie te combineren met koolstof, zuurstof en water om glucose te produceren.