Care sunt produsele fotosintezei?

Fotosinteza este numele dat ansamblului de reacții chimice efectuate de plante pentru a transforma energia de la soare în energie chimică sub formă de zahăr. Mai exact, plantele folosesc energia din lumina soarelui pentru a reacționa dioxid de carbon și apă a produce zahăr (glucoză) și oxigen. Multe reacții apar, dar reacția chimică generală pentru fotosinteză este:

• 6 CO₂ + 6 H₂O + lumină → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
• Dioxid de carbon + apă + lumină produce glucoză + oxigen

Într-o plantă, dioxidul de carbon intră prin stomacurile frunzelor prin difuziune. Apa este absorbită prin rădăcini și este transportată la frunze prin xilem. Energia solară este absorbită de clorofilă în frunze. Reacțiile din fotosinteză apar în cloroplastele plantelor. În bacteriile fotosintetice, procesul are loc în care clorofila sau un pigment aferent sunt încorporate în membrana plasmatică. Oxigenul și apa produse în fotosinteză ies prin stomate.

Cheie de luat cu cheie

De fapt, plantele își rezervă foarte puțin glucoza pentru utilizare imediată. Moleculele de glucoză sunt combinate prin sinteza deshidratării pentru a forma celuloză, care este utilizată ca material structural. Sinteza de deshidratare este de asemenea folosită pentru a converti glucoza în amidon, pe care plantele o folosesc pentru stocarea energiei.

Produsul chimic general ecuaţie este un rezumat al unei serii de reacții chimice. Aceste reacții apar în două etape. Reacțiile de lumină necesită lumină (așa cum vă puteți imagina), în timp ce reacțiile întunecate sunt controlate de enzime. Nu necesită întuneric să apară - pur și simplu nu depind de lumină.

Reacțiile de lumină absorb lumina și valorifică energia pentru transferul de electroni. Majoritatea organismelor fotosintetice captează lumina vizibilă, deși există unele care folosesc lumina infraroșie. Produsele acestor reacții sunt adenozina trifosfat (ATP) și reducerea fosfatului dinucleotidic de adenină din nicotinamidă (NADPH). În celulele plantelor, reacțiile dependente de lumină apar în membrana tilacoidă a cloroplastului. Reacția generală pentru reacțiile dependente de lumină este:

• 2 H₂O + 2 NADP⁺ + 3 ADP + 3 P_eu + lumină → 2 NADPH + 2 H⁺ + 3 ATP + O₂

În stadiul întunecat, ATP și NADPH reduc în cele din urmă dioxidul de carbon și alte molecule. Dioxidul de carbon din aer este „fixat” într-o formă utilizabilă biologic, glucoza. La plante, alge și cianobacterii, reacțiile întunecate sunt denumite ciclul Calvin. Bacteriile pot utiliza reacții diferite, inclusiv o inversă Ciclul Krebs. Reacția generală pentru reacția independentă de lumină a unei plante (ciclul Calvin) este:

• 3 CO₂ + 9 ATP + 6 NADPH + 6 H⁺ → C₃H₆O₃-fosfat + 9 ADP + 8 P_eu + 6 NADP⁺ + 3 H₂O

În timpul fixării carbonului, produsul cu trei carbon din ciclul Calvin este transformat în produsul final în carbohidrați.

Ca orice reacție chimică, disponibilitatea reactanților determină cantitatea de produse care pot fi fabricate. Limitarea disponibilității dioxidului de carbon sau a apei încetinește producția de glucoză și oxigen. De asemenea, rata reacțiilor este afectată de temperatură și de disponibilitatea mineralelor care pot fi necesare în reacțiile intermediare.

Sănătatea generală a plantei (sau a unui alt organism fotosintetic) joacă și ea un rol. Rata de reacții metabolice este determinată parțial de maturitatea organismului și dacă este înflorire sau care dă roade.

Dacă sunteți întrebat despre fotosinteză la un test, vi se poate cere să identificați produsele reacției. Este destul de ușor, nu? O altă formă a întrebării este de a pune ce este nu un produs al fotosintezei. Din păcate, aceasta nu va fi o întrebare deschisă, la care puteți răspunde ușor cu „fier”, „mașină” sau „dvs.” mama. "De obicei, aceasta este o întrebare cu alegere multiplă, cu listarea moleculelor care sunt reactanți sau produse ale acestora fotosinteză. Răspunsul este orice alegere, cu excepția glucozei sau a oxigenului. Întrebarea poate fi, de asemenea, formulată pentru a răspunde ce este nu un produs al reacțiilor de lumină sau al reacțiilor întunecate. Deci, este o idee bună să cunoaștem reactanții generali și produsele pentru ecuația generală a fotosintezei, reacțiile de lumină și reacțiile întunecate.

• Bidlack, J.E.; Stern, K.R.; Jansky, S. (2003). Biologie vegetală introductivă. New York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-290941-8.
• Blankenship, R.E. (2014). Mecanisme moleculare de fotosinteză (Ediția a 2-a). John Wiley & Sons. ISBN 978-1-4051-8975-0.
• Reece J.B. și colab. (2013). Campbell Biology. Benjamin Cummings. ISBN 978-0-321-77565-8.