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 dioxidul de carbon și apa pentru 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 stomaturile frunzei prin difuzie. Apa este absorbită prin rădăcini și este transportată la frunze prin xilem. Energia solară este absorbită de clorofilă în frunze. Reacțiile fotosintezei apar la 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

• În fotosinteză, energia din lumină este utilizată pentru a converti dioxidul de carbon și apa în glucoză și oxigen.
• Pentru 6 dioxid de carbon și 6 molecule de apă, se produce 1 moleculă de glucoză și 6 molecule de oxigen.

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.

Produse intermediare de fotosinteză

Ecuația chimică generală 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 la transferurile de electroni în pulbere. Majoritatea organismelor fotosintetice captează lumina vizibilă, deși există unele care folosesc lumina infraroșie. Produsele acestor reacții sunt adenosina trifosfat (ATP) și nicotinamidă adenină fosfat dinucleotid (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 folosi reacții diferite, inclusiv un ciclu Krebs invers. 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.

 VectorMine / Getty Images

Factorii care afectează rata fotosintezei

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.

Ce este Nu un produs al fotosintezei?

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 „mama”. De obicei, aceasta este o întrebare cu alegere multiplă, care prezintă molecule care sunt reactanți sau produse ale fotosintezei. 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.

surse

• 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.