Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe zetten planten stralingsenergie om in chemische energie?

Planten zetten stralingsenergie uit zonlicht om in chemische energie door middel van fotosynthese. Hier volgt een stapsgewijze uitleg van hoe dit gebeurt:

1. Lichtabsorptie :Planten hebben gespecialiseerde structuren die chloroplasten worden genoemd. Dit zijn organellen die in hun bladeren en andere groene delen voorkomen. Chloroplasten bevatten chlorofyl, een groen pigment dat lichtenergie van de zon absorbeert.

2. Lichtafhankelijke reacties :De eerste fase van fotosynthese zijn de lichtafhankelijke reacties. Deze reacties vinden plaats in de thylakoïdemembranen van de chloroplasten. De geabsorbeerde lichtenergie wordt gebruikt om watermoleculen te splitsen in waterstof en zuurstof. De waterstofatomen worden vervolgens gebruikt om NADP+ (nicotinamide-adenine-dinucleotide-fosfaat) te reduceren tot NADPH, terwijl de zuurstofatomen vrijkomen als bijproduct van de fotosynthese.

3. Lichtonafhankelijke reacties :De tweede fase van fotosynthese zijn de lichtonafhankelijke reacties, ook wel bekend als de Calvin-cyclus. Deze reacties vinden plaats in het stroma van de chloroplasten. Met behulp van de energie die is opgeslagen in NADPH en ATP (adenosinetrifosfaat) uit de lichtafhankelijke reacties, wordt koolstofdioxide uit de atmosfeer gefixeerd in organische verbindingen, zoals glucose. De glucose kan vervolgens door de plant worden gebruikt voor groei, energie of opslag.

4. Koolstoffixatie :Tijdens de Calvin-cyclus wordt kooldioxide gecombineerd met een verbinding met vijf koolstofatomen, genaamd ribulose-1,5-bisfosfaat (RuBP), om twee moleculen met drie koolstofatomen te vormen, genaamd 3-fosfoglyceraat (3-PGA). Dit proces wordt vergemakkelijkt door een enzym genaamd ribulose-1,5-bisfosfaatcarboxylase/oxygenase (Rubisco).

5. Reductie :De 3-PGA-moleculen worden vervolgens gereduceerd tot glyceraldehyde-3-fosfaat (G3P) met behulp van NADPH en ATP. G3P is een veelzijdig molecuul dat kan worden gebruikt in verschillende metabolische routes, waaronder de synthese van glucose en andere organische verbindingen.

Door het proces van fotosynthese vangen planten de lichtenergie van de zon op en zetten deze om in chemische energie die is opgeslagen in organische moleculen, zoals glucose. Deze moleculen dienen als de primaire energiebron voor planten en vormen de basis voor het hele voedselweb, omdat ze via consumptie worden doorgegeven aan andere organismen.